Prozessdetails: Gas-KW-GuD-AU-2005

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Gas- und Dampfturbinen- (GuD) Kraftwerk (KW), Daten nach #1, CO-Emissionen korrigiert auf 50 mg/m3. Es wird angenommen, daß 1/3 der Leistung aus der Dampfturbine stammt, für die eine Naß/Rückkühlung über Kühlturm angesetzt wurde (Wasserbedarf nach eigener Schätzung).

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. Originaldokumentation von 'Gas-KW-GuD-AU-2005'

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 Australien
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 5000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 52,5 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-AU PipelineGas-AU-2005 1,9 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 190500 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 2500000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 7500000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -58,1*10-12 TJ
Atomkraft 0,000162 TJ
Biomasse-Anbau -13,8*10-6 TJ
Biomasse-Anbau -0,000527 kg
Biomasse-Reststoffe -0,00767 kg
Biomasse-Reststoffe -3,64*10-6 TJ
Braunkohle 0,00077 TJ
Eisen-Schrott 148 kg
Erdgas 1,98 TJ
Erdgas 0,24 kg
Erdöl 0,00129 TJ
Erdöl -0,0019 kg
Erze 361 kg
Fe-Schrott 347*10-9 kg
Geothermie -41,5*10-9 TJ
Luft 22,6 kg
Mineralien 1516 kg
Müll 0,000275 TJ
NE-Schrott 0,000284 kg
Sekundärrohstoffe 0,00987 kg
Sekundärrohstoffe 0,000991 TJ
Sonne -3,3*10-6 TJ
Steinkohle 0,014 TJ
Wasser 196906 kg
Wasserkraft 0,00034 TJ
Wind -5,87*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00127 TJ
KEA-erneuerbar 0,000313 TJ
KEA-nichterneuerbar 2 TJ
KEV-andere 0,00127 TJ
KEV-erneuerbar 0,000313 TJ
KEV-nichterneuerbar 2 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 27,1*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 15,9*10-6 kg
CH4 7,96 109 kg
CO 79,6 95,1 kg
CO2 108971 114954 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000128 kg
H2S 0 74,5*10-6 kg
HCl 0 0,0142 kg
HF 0 0,000517 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. 40,7*10-6 kg
N2O 4,78 5,02 kg
NH3 0 -0,0029 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000116 kg
NMVOC 7,96 10,5 kg
NOx 398 424 kg
PAH (Luft) k.A. 1,2*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000801 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,27*10-9 kg
Perfluoraethan 0 1,2*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 9,55*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,71 2,15 kg
Staub 0,796 1,89 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 110594 119169 kg
SO2-Äquivalent 278 297 kg
TOPP-Äquivalent 503 539 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0376 kg
AOX 2,96*10-6 kg
As (Abwasser) -4,38*10-12 kg
BSB5 0,285 kg
Cd (Abwasser) -10,7*10-12 kg
Cr (Abwasser) -10,6*10-12 kg
CSB 10,2 kg
Hg (Abwasser) -5,35*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 60,2*10-6 kg
N 0,000131 kg
P 2,12*10-6 kg
Pb (Abwasser) -69,8*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 5274 kg
Asche 0 52,6 kg
Produktionsabfall 0 131 kg
REA-Reststoff 0 16,5 kg
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