Prozessdetails: BioRaff-VStrom-Biogas-Grünschnitt-DE-2020/brutto

1.1 Beschreibung

Bioraffinerie Typ V: Strom aus Biogas aus Grasschnitt mit Koproduktion, alle Daten nach #1

1.2 Referenzen

  1. WI (Wuppertal-Institut für Energie, Klima, Umwelt)//FhI-UMSICHT (Fraunhofer-Institut für Umwelt- und Sicherheitstechnik)/Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2011: BioCouple: Kopplung der stofflich/energetischen Nutzung von Biomasse - Analyse und Bewertung der Konzepte und der Einbindung in bestehende Bereitstellungs- und Nutzungsszenarien; Verbundprojekt gefördet vom BMU, FKZ 03 KB 006 A-C; Wuppertal/Oberhausen/Darmstadt
  2. Originaldokumentation von 'BioRaff-VStrom-Biogas-Grünschnitt-DE-2020/brutto'

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 FhI-UMSICHT
Projekte BMU BioCouple 2011
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 20 a
Leistung 1,3 MW
Nutzungsgrad 20,6 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Brennstoffgemisch BioRaff-Vinput-mix Gras-Gülle-org.Müll-DE-2030 BioRaff-Vinput-mix Gras-Gülle-org.Müll-DE-2020 4,85 TJ
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2020 0,357 TJ
PP-Granulat Chem-OrgPP-DE-2020 33,6 kg
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-2020 (Endenergie) 0,189 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -20,4*10-9 TJ
Atomkraft 0,138 TJ
Biomasse-Anbau 2,35 TJ
Biomasse-Anbau 4,51 kg
Biomasse-Reststoffe 1681 kg
Biomasse-Reststoffe 2,63 TJ
Braunkohle 0,13 TJ
Eisen-Schrott 116 kg
Erdgas 0,409 TJ
Erdgas 15,1 kg
Erdöl 0,0323 TJ
Erdöl 73,8 kg
Erze 375 kg
Fe-Schrott 0,000421 kg
Geothermie 0,00113 TJ
Luft 26,5 kg
Mineralien 2316 kg
Müll 0,026 TJ
NE-Schrott 4,41 kg
Sekundärrohstoffe 5,2 kg
Sekundärrohstoffe 0,000864 TJ
Sonne 0,0279 TJ
Steinkohle 0,14 TJ
Wasser 176441 kg
Wasserkraft 0,0149 TJ
Wind 0,0757 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0268 TJ
KEA-erneuerbar 5,1 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,853 TJ
KEV-andere 0,0268 TJ
KEV-erneuerbar 5,1 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,849 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000376 kg
Cd (Luft) 0,000306 kg
CH4 77,3 kg
CO 52 kg
CO2 54518 kg
Cr (Luft) 0,000608 kg
H2S 0,00471 kg
HCl 0,827 kg
HF 0,073 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) 0,000592 kg
N2O 116 kg
NH3 594 kg
Ni (Luft) 0,00304 kg
NMVOC 4,46 kg
NOx 135 kg
PAH (Luft) 1,2*10-6 kg
Pb (Luft) 0,00302 kg
PCDD/F (Luft) 3,93*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000788 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0062 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 29,6 kg
Staub 7,8 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 91110 kg
SO2-Äquivalent 1243 kg
TOPP-Äquivalent 176 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 65,5 kg
AOX 9,96*10-6 kg
As (Abwasser) 17,1*10-9 kg
BSB5 1,05 kg
Cd (Abwasser) 41,7*10-9 kg
Cr (Abwasser) 41,2*10-9 kg
CSB 37,2 kg
Hg (Abwasser) 20,8*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0507 kg
N 0,00521 kg
P 0,000646 kg
Pb (Abwasser) 272*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 189354 kg
Asche 0 2004 kg
Produktionsabfall 0 921 kg
REA-Reststoff 0 485 kg
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