Prozessdetails: Stroh-Ballen-Hzg-Vergaser 145 kWth-DE-2030 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Ganzballenstrohvergaser mit Produktgasbrenner, Wärmetauscher und Pufferspeicher; diskontinuierliche Beschickung; Datenänderung gegenüber 2000: Nutzungsgrad th + 4%Pkte; Gesamtnutzungsgrad + 0 %Pkt; Investkosten -6,1%. Hier Nutzungsgrad mit 100% angesetzt zur direkten Verrechnung mit inputbezogenene Endenergie-Daten !

1.2 Referenzen

  1. telefonische Auskunft, Herr Herlt, Herlt Sonnensysteme, An den Buchen, 17194 Vielist, 1.4.2003
  2. S. Kilburg: Wirtschaftliche Aspekte bei Biomasse-Heizwerken. Dokumentation der Fachtagung 12. Dezember 2001, Anforderungen des Immissionsschutzes an die energetischen Nutzung fester Biomasse - Aktuelle Entwicklungen vor dem Hintergrund neuer gesetzlicher und fachlicher Regelungen, Augsburg, 2001
  3. Poppitz, Wolfgang: Kurzbericht über das Pilotvorhaben Strohballen-Vergaserheizkessel, Wiesenburger Land e.G., Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Radebeul, 20.12.2002
  4. Originaldokumentation von 'Stroh-Ballen-Hzg-Vergaser 145 kWth-DE-2030 (Endenergie)'

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 -
Bearbeitet durch System
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Warmwasser
Auslastung 3200 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 70,3 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,145 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Wärme - Heizen

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2030 0,00525 TJ
Stroh-DE-Ballen-2030 Xtra-RestStrohballen-DE-2030 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2000 1464 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 7322 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2005-mix-DE 717 tkm
Transport von Beton mit LKW-2010-mix-DE 0,0058 tkm
Transport von Stahl mit LKW-2010-mix-DE 0,0116 tkm

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -2,72*10-9 TJ
Atomkraft 74,9*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,0991 kg
Biomasse-Anbau 0,000391 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,035 kg
Biomasse-Reststoffe 1 TJ
Braunkohle 0,000879 TJ
Eisen-Schrott 124 kg
Erdgas 0,00208 TJ
Erdgas 0,217 kg
Erdöl 2,17 kg
Erdöl 0,0141 TJ
Erze 311 kg
Fe-Schrott 24,9*10-6 kg
Geothermie 65,5*10-6 TJ
Luft 19,3 kg
Mineralien 191 kg
Müll 0,000381 TJ
NE-Schrott 0,163 kg
Sekundärrohstoffe 0,547 kg
Sekundärrohstoffe 0,000837 TJ
Sonne 0,000746 TJ
Steinkohle 0,00559 TJ
Wasser 6921 kg
Wasserkraft 0,000312 TJ
Wind 0,00189 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00122 TJ
KEA-erneuerbar 1 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0228 TJ
KEV-andere 0,00122 TJ
KEV-erneuerbar 1 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0227 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 29,9*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 33,3*10-6 kg
CH4 1,14 3,57 kg
CO 17,1 27,3 kg
CO2 0 1663 kg
Cr (Luft) k.A. 0,00012 kg
H2S 0 0,0962 kg
HCl 25,8 25,8 kg
HF 0 0,00181 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. 39,6*10-6 kg
N2O 0,658 0,726 kg
NH3 0 0,0109 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000429 kg
NMVOC 5,7 6,19 kg
NOx 48,4 58,3 kg
PAH (Luft) k.A. 72,9*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000733 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,11*10-9 kg
Perfluoraethan 0 66,1*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000523 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 31,2 32,7 kg
Staub 8,47 9,67 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 224 1973 kg
SO2-Äquivalent 87,6 96,2 kg
TOPP-Äquivalent 66,7 80,4 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,841 kg
AOX 35,4*10-6 kg
As (Abwasser) 398*10-9 kg
BSB5 0,27 kg
Cd (Abwasser) 973*10-9 kg
Cr (Abwasser) 962*10-9 kg
CSB 8,84 kg
Hg (Abwasser) 486*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 24,3*10-6 kg
N 0,00594 kg
P 50,8*10-6 kg
Pb (Abwasser) 6,34*10-6 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2162 kg
Asche 3522 3549 kg
Produktionsabfall 0 125 kg
REA-Reststoff 0 4,4 kg
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