Prozessdetails: VergaserBio-SNG-KUP-iLUC50% (Grünland)-DE-2030-inkl-Aufbereitung

1.1 Beschreibung

Erzeugung von Bio-SNG in WSF-Vergaser inkl. Gasaufbereitung für Einspeisung; Input: Holz-Hackschnitzel aus Kurzumtriebsplantage (KUP); Daten nach #1 + #2

1.2 Referenzen

  1. IE (Institut für Energetik und Umwelt) 2003: eigene Berechnungen und Daten, Leipzig
  2. IE (Institut für Energetik und Umwelt) 2007: Möglichkeiten einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie - Teilbericht I, D. Thrän et al., i.A. der Bundestagsfraktion Die GRÜNEN, Leipzig
  3. Originaldokumentation von 'VergaserBio-SNG-KUP-iLUC50% (Grünland)-DE-2030-inkl-Aufbereitung'

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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 584500 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 167 MW
Nutzungsgrad 65 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2030 0,001 TJ
Holz-DE-KUP (Pappel)-Hackschnitzel-2030 Hacker-grossHolz-HS-KUP-iLUC50% (Grünland)-DE-2030 1,54 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2000 244297620 kg
PVC-Granulat Chem-OrgPVC-mix-DE-2000 392116 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 792749 kg
Steinwolle Steine-ErdenSteinwolle-DE-2000 421675 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Lkw-Diesel-DE-2010 11880 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -7,87*10-9 TJ
Atomkraft 0,00189 TJ
Biomasse-Anbau 0,0182 kg
Biomasse-Anbau 1,56 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,00555 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000615 TJ
Braunkohle 0,0021 TJ
Eisen-Schrott 339 kg
Erdgas 0,0198 TJ
Erdgas 2,65 kg
Erdöl 77,3 kg
Erdöl 0,0538 TJ
Erze 848 kg
Fe-Schrott 57,9*10-6 kg
Geothermie 15*10-6 TJ
Luft 52,9 kg
Mineralien 10077 kg
Müll 0,000192 TJ
NE-Schrott 0,308 kg
Sekundärrohstoffe 1,66 kg
Sekundärrohstoffe 0,00223 TJ
Sonne 0,000137 TJ
Steinkohle 0,0156 TJ
Wasser 45620 kg
Wasserkraft 0,000409 TJ
Wind 0,000385 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00243 TJ
KEA-erneuerbar 1,56 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0964 TJ
KEV-andere 0,00243 TJ
KEV-erneuerbar 1,56 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0932 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 91,8*10-6 kg
Cd (Luft) 0,000103 kg
CH4 9,52 kg
CO 29,9 kg
CO2 85411 kg
Cr (Luft) 0,00033 kg
H2S 25*10-6 kg
HCl 0,082 kg
HF 0,00542 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) 0,000101 kg
N2O 10,8 kg
NH3 22,5 kg
Ni (Luft) 0,0016 kg
NMVOC 2,02 kg
NOx 37,7 kg
PAH (Luft) 635*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00197 kg
PCDD/F (Luft) 3,55*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000196 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,00155 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 8,66 kg
Staub 5,53 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 88869 kg
SO2-Äquivalent 77,3 kg
TOPP-Äquivalent 51,5 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4701 kg
AOX 18,4*10-6 kg
As (Abwasser) 45,3*10-12 kg
BSB5 0,665 kg
Cd (Abwasser) 111*10-12 kg
Cr (Abwasser) 109*10-12 kg
CSB 23,6 kg
Hg (Abwasser) 55,3*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000716 kg
N 0,00959 kg
P 0,000165 kg
Pb (Abwasser) 722*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 7224 kg
Asche 0 30,7 kg
Produktionsabfall 0 33988 kg
REA-Reststoff 0 7,59 kg
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