Prozessdetails: FermenterBio-EtOH-2G-Zuckerrohr-0LUC-BR-2030-sustain/en

1.1 Beschreibung

Fermenter für Bio-EtOH aus Zuckerrohr in Brasilien (Sao-Paulo-Region), Daten für energieautarkes System mit Prozesswärme + Hilfsstrom aus Bagasse plus 2. Generation-Technologie, alle Daten aktualisiert aus #1

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 Öko-Institut
Projekte IFEU/UU/ÖKO 2012 (GEF)
UBA/BMU renewbility II (2012)
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Brasilien
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8300 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 40 %
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 Bagasse-KW-DT-BR-2030 0,06 TJ
Zuckerrohr-BR AnbauZuckerrohr-0LUC-BR-2030-sustain 2,5 TJ

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 -285*10-12 TJ
Atomkraft 0,00142 TJ
Biomasse-Anbau 2,22 TJ
Biomasse-Anbau 0,00479 kg
Biomasse-Reststoffe 0,213 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0019 kg
Braunkohle 0,00124 TJ
Eisen-Schrott 2,66 kg
Erdgas 0,0182 TJ
Erdgas 0,222 kg
Erdöl 0,0316 TJ
Erdöl 0,0494 kg
Erze 7,14 kg
Fe-Schrott 2,38*10-6 kg
Geothermie 3,44*10-6 TJ
Luft 0,444 kg
Mineralien 8959 kg
Müll 0,000105 TJ
NE-Schrott 0,00841 kg
Sekundärrohstoffe 0,0196 kg
Sekundärrohstoffe 18,1*10-6 TJ
Sonne 35,9*10-6 TJ
Steinkohle 0,00343 TJ
Wasser 46868 kg
Wasserkraft 0,000263 TJ
Wind 0,000117 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000123 TJ
KEA-erneuerbar 2,44 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0559 TJ
KEV-andere 0,000123 TJ
KEV-erneuerbar 2,44 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0559 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 6,54*10-6 kg
Cd (Luft) 5,37*10-6 kg
CH4 5,44 kg
CO 14 kg
CO2 -13158 kg
Cr (Luft) 7,57*10-6 kg
H2S 0,0117 kg
HCl 0,12 kg
HF 0,00552 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) 5,07*10-6 kg
N2O 21,1 kg
NH3 43,5 kg
Ni (Luft) 0,000105 kg
NMVOC 3,55 kg
NOx 113 kg
PAH (Luft) 419*10-9 kg
Pb (Luft) 36,5*10-6 kg
PCDD/F (Luft) 452*10-12 kg
Perfluoraethan 2,78*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 22*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 30,5 kg
Staub 26,6 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent -6732 kg
SO2-Äquivalent 191 kg
TOPP-Äquivalent 143 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 7584 kg
AOX 4,53*10-6 kg
As (Abwasser) 48,2*10-9 kg
BSB5 0,00852 kg
Cd (Abwasser) 118*10-9 kg
Cr (Abwasser) 116*10-9 kg
CSB 0,209 kg
Hg (Abwasser) 58,8*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000522 kg
N 0,0011 kg
P 11,9*10-6 kg
Pb (Abwasser) 767*10-9 kg

Abfälle

Abfall Menge Einheit
Abraum 3041 kg
Asche 448 kg
Produktionsabfall 35756 kg
REA-Reststoff 4,72 kg
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