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Process Data set: Metall\Stahl-Oxygen-DE-2030 (en) de

Key Data Set Information
Location DE
Reference year 2030
Name
Metall\Stahl-Oxygen-DE-2030
Classification
Class name : Hierarchy level
  • NACE 1.1: Metallerzeugung und -bearbeitung / Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen
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)
Functional Unit 1 kg Stahl
Technological representativeness
Technology description including background system Oxygen- bzw. Sauerstoff- bzw. Blasstahlwerk: Als Blasstahlverfahren werden das LD- oder das OBM-Verfahren eingesetzt. In beiden wird Roheisen unter Zusatz von Schrott durch Sauerstoff in Stahl umgewandelt. Der Sauerstoff oxidiert die Roheisenbegleiter Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und Mangan unter Wärmeentwicklung. Die festen Oxide werden in die Schlacke eingebunden. Die genannten Verfahren unterscheiden sich durch die Technik der Einbringung von Sauerstoff in das flüssige Eisenbad. Beim LD-Verfahren wird der Sauerstoff von oben aufgeblasen, beim OBM-Verfahren wird der Sauerstoff über den Boden eingedüst. Alle Daten beziehen sich auf Deutschland. Allokation: keine Genese der Daten: Aus veröffentlichen ökobilanziellen Studien konnten folgende Daten zur Materialbilanz zusammengetragen werden Tabelle01 Materialbilanz Aufblasstahl verschiedene Studien. Klöckner 1980 KFA 1989 WIKUE 1993 BUWAL 1990 GEMIS Input Roheisen 820 1080 961 863 934 Schrott 280 60 172 162 180 Kalk 60 90 50 81 50 Sauerstoff 70 74 81 k.A. 70 Summe 1230 1303 1264 1106 1234 Output Stahl 1000 1000 1000 1000 1000 Schlacke 115 144 136 97 110 Konvertergas 100 111 97 k.A. 100 Stäube 15 14 31 k.A. 15 Summe 1230 1270 1264 1097 1225 Aus der Aufstellung wird deutlich, daß unterschiedliche Angaben zum Input vorliegen. Besonders relevant ist die eingesetzte Roheisen- und Schrottmenge. Hier zeichnen sich Differenzen ab. In GEMIS ist die Einsatzmenge von Roheisen und Schrott aus #1 ermittelt worden. Dabei erreicht der Schrotteinsatz mit ca. 180 kg/t Stahl nicht die anlagentechnischen Angaben von 200 kg/t Stahl. Die Stoffe aus der Oxidation mit 70 kg Sauerstoff /tP bilden das Konvertergas. Kalk wird nach #1 mit 50 kg/t Stahl eingesetzt. Die Daten entsprechen den Angaben anderer Bilanzen. Es werden keine Energieträger eingesetzt. Der Wärmegewinn resultiert aus der Oxidation der Eisenbegleiter Kohlenstoff, Schwefel, Mangan etc.. Emissionen: Die gasförmigen Emissionen über das Koverterabgas von 0,08 kg NO2 / t Stahl, 0,175 kg Staub / t und 11,5 kg CO /t werden aus #2 übernommen Der Prozesswasserverbrauch beträgt nach #3 rund 2 m3/ t und der Kühlwasserverbrauch 1 m3/t. Die Emissionen an CSB werden nach #3 auf 0,05 kg/t und an AOX auf 0,005 g/t abgeschätzt. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 107% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl
LCIA Method Data set Mean amount Unit Kommentar
-0.817
MJ
3.62
MJ
20.5
MJ
-0.817
MJ
3.62
MJ
20.5
MJ
1.83
kg CO2-Äq.
0.0046
kg SO2-Äq.

Inputs

Type of flow Classification Flow Location Mean amount Resulting amount
Waste flow
End-of-life treatment / Material recycling -5.34E-6 kg-5.34E-6 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Energy recycling 3.6799999999999997 MJ3.6799999999999997 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services -1.95E-5 kg-1.95E-5 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services -0.061399999999999996 MJ-0.061399999999999996 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow End-of-life treatment / Material recycling 2.22E-10 kg2.22E-10 kg
Waste flow End-of-life treatment / Material recycling 0.181 kg0.181 kg
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air -0.522 MJ-0.522 MJ
Elementary flow Resources / Resources from water / Renewable energy resources from water 0.0932 MJ0.0932 MJ
Elementary flow Resources / Resources from water / Renewable material resources from water 0.0146 m30.0146 m3
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground 19.1 MJ19.1 MJ
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air -0.16799999999999998 MJ-0.16799999999999998 MJ
Elementary flow
0.45 kg0.45 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable material resources from air 0.0701 kg0.0701 kg
Elementary flow Resources / Resources from ground / Renewable energy resources from ground -0.010499999999999999 MJ-0.010499999999999999 MJ
Elementary flow
1.34 kg1.34 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground 2.4437254999999998 MJ2.4437254999999998 MJ
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground -1.1790874999999998 MJ-1.1790874999999998 MJ
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground -0.00639 MJ-0.00639 MJ
Elementary flow Resources / Resources from biosphere / Renewable energy resources from biosphere -0.2100483537586 MJ-0.2100483537586 MJ
Elementary flow
9.82E-8 MJ9.82E-8 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -2.84E-8 MJ-2.84E-8 MJ

Outputs

Type of flow Classification Flow Location Mean amount Resulting amount
Product flow Systems / Other systems 1.0 kg1.0 kg
Waste flow End-of-life treatment / Landfilling 0.00212 kg0.00212 kg
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services 0.435 kg0.435 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow End-of-life treatment / Raw material recycling 3.39E-5 kg3.39E-5 kg
Waste flow End-of-life treatment / Other end-of-life services 0.00575 kg0.00575 kg
Waste flow End-of-life treatment / Landfilling 3.81 kg3.81 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.00214 kg0.00214 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.00201 kg0.00201 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to urban air close to ground -4.73E-9 kg-4.73E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -3.87E-9 kg-3.87E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified (long-term) 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -5.1E-10 kg-5.1E-10 kg
Elementary flow
4.21E-12 kg4.21E-12 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 2.88E-6 kg2.88E-6 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -4.95E-13 kg-4.95E-13 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.51E-12 kg1.51E-12 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 2.96E-9 kg2.96E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.00372 kg0.00372 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.72E-4 kg1.72E-4 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 3.61E-7 kg3.61E-7 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -3.19E-7 kg-3.19E-7 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.41E-5 kg1.41E-5 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to water, unspecified 1.73E-7 kg1.73E-7 kg
Elementary flow
3.6E-8 kg3.6E-8 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 5.27E-8 kg5.27E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -3.8E-14 kg-3.8E-14 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0 kg0.0 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.0924999999999999E-7 kg1.0924999999999999E-7 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 9.242032487999999E-8 kg9.242032487999999E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 3.07332967512E-6 kg3.07332967512E-6 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -8.28E-9 kg-8.28E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 0.0377 kg0.0377 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 4.11E-7 kg4.11E-7 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -7.51E-14 kg-7.51E-14 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.66 kg1.66 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0289 kg0.0289 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.00554 kg0.00554 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 5.46E-8 kg5.46E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -7.59E-14 kg-7.59E-14 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 0.00106 kg0.00106 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 7.95E-8 kg7.95E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -3.11E-14 kg-3.11E-14 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 1.08E-8 kg1.08E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water -3.59E-5 kg-3.59E-5 kg