Prozessdetails: Geothermie-KW-ORC-DE-2010

1.1 Beschreibung

Geothermisches Dampfturbinen-ORC-Kraftwerk, inkl. Bohrung (dampfdominiertes Feld unter 1000 m Tiefe), Daten nach #1; ohne direkte Emissionen wg. gekapseltem System; Hilfsstrom aus Netz (wg. EEG-Einspeisung); Investitionskosten gegenüber Referenz-Wert von 2005 um 5% gesenkt

1.2 Referenzen

  1. DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Technische Thermodynamik)/IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung)/WI (Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie) 2004: Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland; Endbericht zum Forschungsvorhaben i.A. des BMU, FKZ 901 41 803, Stuttgart/Heidelberg/Wuppertal
  2. Originaldokumentation von 'Geothermie-KW-ORC-DE-2010'

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 Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 7500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 1000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 1 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2010 0,15 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2010 10000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 500000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 1000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -4,28*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,107 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0123 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,472 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,013 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 6,88 kg
Braunkohle 0 0,0948 TJ
Eisen-Schrott 0 287 kg
Erdgas 0 0,0461 TJ
Erdgas 0 8,07 kg
Erdöl 0 2,45 kg
Erdöl 0 0,0116 TJ
Erze 0 684 kg
Fe-Schrott 0 81,1*10-6 kg
Geothermie 1 1 TJ
Luft 0 43,3 kg
Mineralien 0 2734 kg
Müll 0 0,016 TJ
NE-Schrott 0 13,9 kg
Sekundärrohstoffe 0 -3,36 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00185 TJ
Sonne 0 0,00296 TJ
Steinkohle 0 0,0999 TJ
Wasser 0 123819 kg
Wasserkraft 0 0,00544 TJ
Wind 0 0,00934 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,0179 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,04 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,36 TJ
KEV-andere 0 0,0179 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,04 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,359 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000357 kg
Cd (Luft) 0,000147 kg
CH4 33,8 kg
CO 28,4 kg
CO2 25298 kg
Cr (Luft) 0,000537 kg
H2S 0,00104 kg
HCl 0,437 kg
HF 0,0395 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) 0,000439 kg
N2O 1,35 kg
NH3 2,73 kg
Ni (Luft) 0,00205 kg
NMVOC 1,2 kg
NOx 27,6 kg
PAH (Luft) 187*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00253 kg
PCDD/F (Luft) 2,86*10-9 kg
Perfluoraethan 55,4*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,000439 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 14,9 kg
Staub 2,82 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 26551 kg
SO2-Äquivalent 39,8 kg
TOPP-Äquivalent 38,5 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 36,5 kg
AOX 7,1*10-6 kg
As (Abwasser) 4,06*10-9 kg
BSB5 0,583 kg
Cd (Abwasser) 9,92*10-9 kg
Cr (Abwasser) 9,81*10-9 kg
CSB 20,8 kg
Hg (Abwasser) 4,96*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,039 kg
N 0,00134 kg
P 0,000125 kg
Pb (Abwasser) 64,7*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 135039 kg
Asche 0 1167 kg
Produktionsabfall 0 792 kg
REA-Reststoff 0 337 kg
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