Key Data Set Information | |
Location | DE |
Reference year | 2015 |
Name |
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Classification |
Class name
:
Hierarchy level
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General comment on data set | Kurzinfo: Datensatz aus GEMIS. Negative Werte durch Gutschriftenrechnung. 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: 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. 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. 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 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 |
Copyright | Yes |
Owner of data set | |
Data set LCA report, background info | |
Quantitative reference | |
Reference flow(s) |
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Functional Unit | 1 kg Aluminium |
Technological representativeness | |
Technology description including background system | BRD -Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde mittels Schmelzflußelektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert nach Ref. Öko-Recherche 1996. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE |
LCI method and allocation | |||||
Type of data set | LCI result | ||||
Data sources, treatment and representativeness | |||||
Data source(s) used for this data set | |||||
Completeness | |||||
Completeness of product model | All relevant flows quantified | ||||
Completeness elementary flows, per topic |
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Validation | |||||
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Commissioner and goal | |
Commissioner of data set | |
Data entry by | |
Data set format(s) | |
Data entry by | |
Publication and ownership | |
UUID | 0089a249-9ee5-4388-a28c-42975269a59e |
Date of last revision | 2020-09-15T16:15:00 |
Data set version | 02.44.152 |
Permanent data set URI | https://probas.umweltbundesamt.de/daten/resource/processes/e3a212b6-b902-40d1-93ce-f7d7b066bb38?Version=02.44.152 |
Workflow and publication status | Data set finalised; entirely published |
Owner of data set | |
Copyright | Yes |
License type | Free of charge for all users and uses |
Access and use restrictions | Es gelten die Probas Nutzungsbedingungen, die hier eingesehen werden können: https://probas.umweltbundesamt.de/daten/static/Nutzungsbedingungen_ProBas.pdf |
LCIA Method Data set | Mean amount | Unit | Kommentar |
---|---|---|---|
24.9
| MJ | ||
5.96
| MJ | ||
135.0
| MJ | ||
24.9
| MJ | ||
5.96
| MJ | ||
135.0
| MJ | ||
13.8
| kg CO2-Äq. | ||
0.0468
| kg SO2-Äq. |
Inputs
Type of flow | Classification | Flow | Location | Mean amount | Resulting amount | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Waste flow | End-of-life treatment / Material recycling | 0.445 kg | 0.445 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Energy recycling | -0.08460000000000001 MJ | -0.08460000000000001 MJ | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 4.01E-4 kg | 4.01E-4 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 6.05 MJ | 6.05 MJ | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Material recycling | 4.98E-9 kg | 4.98E-9 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Material recycling | 0.017 kg | 0.017 kg | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air | 6.83 MJ | 6.83 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from water / Renewable energy resources from water | 1.71 MJ | 1.71 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from water / Renewable material resources from water | 0.052700000000000004 m3 | 0.052700000000000004 m3 | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 27.2 MJ | 27.2 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air | 2.98 MJ | 2.98 MJ | ||||
Elementary flow | 0.495 kg | 0.495 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable material resources from air | 0.0029 kg | 0.0029 kg | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Renewable energy resources from ground | 0.009980000000000001 MJ | 0.009980000000000001 MJ | ||||
Elementary flow | 4.07 kg | 4.07 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 23.5246 MJ | 23.5246 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 28.513005 MJ | 28.513005 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 32.1 MJ | 32.1 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from biosphere / Renewable energy resources from biosphere | 13.402727379999998 MJ | 13.402727379999998 MJ | ||||
Elementary flow | 2.41E-5 MJ | 2.41E-5 MJ | |||||
| |||||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | -2.4E-7 MJ | -2.4E-7 MJ |
Outputs
Type of flow | Classification | Flow | Location | Mean amount | Resulting amount | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Product flow | Systems / Other systems | 1.0 kg | 1.0 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Landfilling | 0.115 kg | 0.115 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 1.21 kg | 1.21 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Raw material recycling | 3.26E-4 kg | 3.26E-4 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 0.453 kg | 0.453 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Landfilling | 49.7 kg | 49.7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0237 kg | 0.0237 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0296 kg | 0.0296 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to urban air close to ground | 6.96E-7 kg | 6.96E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 2.5E-4 kg | 2.5E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified (long-term) | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 2.5E-5 kg | 2.5E-5 kg | ||||
Elementary flow | 2.88E-13 kg | 2.88E-13 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 4.56E-7 kg | 4.56E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 2.61E-11 kg | 2.61E-11 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 3.56E-11 kg | 3.56E-11 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 1.94E-8 kg | 1.94E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0204 kg | 0.0204 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.00104 kg | 0.00104 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.06E-7 kg | 6.06E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.00148 kg | 0.00148 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.05E-4 kg | 6.05E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to water, unspecified | 1.16E-6 kg | 1.16E-6 kg | ||||
Elementary flow | 8.82E-6 kg | 8.82E-6 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 9.52E-8 kg | 9.52E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 2.0E-12 kg | 2.0E-12 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0 kg | 0.0 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 5.472E-5 kg | 5.472E-5 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.966670381999999E-6 kg | 6.966670381999999E-6 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.4491332961799998E-4 kg | 1.4491332961799998E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 4.17E-7 kg | 4.17E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 0.0229 kg | 0.0229 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.01E-7 kg | 1.01E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 3.95E-12 kg | 3.95E-12 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 11.4 kg | 11.4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.122 kg | 0.122 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0108 kg | 0.0108 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 4.73E-8 kg | 4.73E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 4.0E-12 kg | 4.0E-12 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 8.7E-4 kg | 8.7E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.97E-8 kg | 6.97E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 1.64E-12 kg | 1.64E-12 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 1.85E-9 kg | 1.85E-9 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 0.0237 kg | 0.0237 kg |