Prozessdetails: U-KW-DWR-DE-2010 (Endenergie 100%)

1.1 Beschreibung

Druckwasserreaktor (DWR) der "Baureihe 80", mögliche Änderungen (Hochabbrand, MOX-Brennelemente) wurden außer Betracht gelassen. Als Hilfsenergie wird ein Notstromdiesel berücksichtigt. Zwischen- und Endlagerung der Brennelemente sowie Abriß der Anlage und Lagerung der entstehenden Reststoffe sind hier durch eine Abschätzung einbezogen. Die Lebensdauer wurde in Anlehnung an andere Kraftwerke als "ökonomische" Lebensdauer festgelegt. Durch (erhebliche) Nachrüstungen könnte diese verlängert werden.
Die Investititonskosten wurden unverändert aus #1 übernommen (ohne Preissteigerung), da aus Konkurrenzgründen eine reale Kostensenkung bei der Fertigung zu erwarten ist. Die nuklearen Externalititäten sind als "Merkwert" über den anfallenden Atommüll (= Reservoir für Spaltprodukte) abgebildet, der mit 4 g/MWh angenommen wurde (bei 30 t Schwermetall pro Reaktorjahr). Weiterhin wurde ein Kühlturmbetrieb mit nasser Rückkühlung angenommen (Wasserbedarf nach eigener Schätzung). Achtung: Die Effizienz ist hier mit 100% angesetzt, um die direkte Nutzung von brennstoffinputbezogenen Daten zu erlauben (Endenergie)!

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. IINSA (Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien)/ÖKO (Öko-Institut) 2012: interne Datenrecherche zum GEMIS-4.8 update; Darmstadt
  3. Originaldokumentation von 'U-KW-DWR-DE-2010 (Endenergie 100%)'

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 IINAS
Projekte -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Nukleare Energie
Flächeninanspruchnahme 180000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 1250 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2010 122 kg
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2010 0,0004 TJ
mechanische Energie Dieselmotor-DE-2010 0,001 TJ
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 111 kg
Uran-angereichert FabrikUran-BE-DE-2010 1 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 606000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 125000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 875000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -1,38*10-9 TJ
Atomkraft 1,04 TJ
Biomasse-Anbau 0,0608 kg
Biomasse-Anbau 0,00159 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,883 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00167 TJ
Braunkohle 0,0132 TJ
Eisen-Schrott 114 kg
Erdgas 0,0222 TJ
Erdgas 1,14 kg
Erdöl 0,012 TJ
Erdöl 0,322 kg
Erze 266 kg
Fe-Schrott 16,2*10-6 kg
Geothermie 7,74*10-6 TJ
Luft 16,9 kg
Mineralien 1888 kg
Müll 0,00221 TJ
NE-Schrott 0,0576 kg
Sekundärrohstoffe 0,069 kg
Sekundärrohstoffe 0,000729 TJ
Sonne 0,000381 TJ
Steinkohle 0,0182 TJ
Wasser 625697 kg
Wasserkraft 0,00115 TJ
Wind 0,00121 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00294 TJ
KEA-erneuerbar 0,00601 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,1 TJ
KEV-andere 0,00294 TJ
KEV-erneuerbar 0,00601 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,1 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 61,2*10-6 kg
Cd (Luft) 31,4*10-6 kg
CH4 7,99 kg
CO 11,1 kg
CO2 5958 kg
Cr (Luft) 0,000135 kg
H2S 0,000144 kg
HCl 0,142 kg
HF 0,0119 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) 77,7*10-6 kg
N2O 0,246 kg
NH3 0,351 kg
Ni (Luft) 0,000411 kg
NMVOC 0,471 kg
NOx 15,7 kg
PAH (Luft) 31,8*10-9 kg
Pb (Luft) 0,000732 kg
PCDD/F (Luft) 1,01*10-9 kg
Perfluoraethan 8,51*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 67,5*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 5,01 kg
Staub 2,09 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 6232 kg
SO2-Äquivalent 16,8 kg
TOPP-Äquivalent 21 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung direkt inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0 4,71 kg
AOX 0 3,18*10-6 kg
As (Abwasser) k.A. 522*10-12 kg
BSB5 0 0,216 kg
Cd (Abwasser) k.A. 1,27*10-9 kg
Cr (Abwasser) k.A. 1,26*10-9 kg
CSB 0 7,71 kg
Hg (Abwasser) k.A. 637*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 1,11 1,12 kg
N 0 0,000869 kg
P 0 28*10-6 kg
Pb (Abwasser) k.A. 8,31*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 19756 kg
Asche 0 162 kg
Produktionsabfall 0 122 kg
REA-Reststoff 0 45,5 kg
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