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Process Data set: Metall\Aluminium-DE-2050 (en) de

Key Data Set Information
Location DE
Reference year 2050
Name
Metall\Aluminium-DE-2050
Classification
Class name : Hierarchy level
  • NACE 1.1: Metallerzeugung und -bearbeitung / Erzeugung und erste Bearbeitung von NE-Metallen / Erzeugung und erste Bearbeitung von Aluminium
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 Aluminium
Technological representativeness
Technology description including background system Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 °C) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen. 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: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE
LCIA Method Data set Mean amount Unit Kommentar
54.0
MJ
1.6500000000000001
MJ
41.1
MJ
54.0
MJ
1.6500000000000001
MJ
40.800000000000004
MJ
6.28
kg CO2-Äq.
0.0339
kg SO2-Äq.

Inputs

Type of flow Classification Flow Location Mean amount Resulting amount
Waste flow
End-of-life treatment / Material recycling 0.445 kg0.445 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Energy recycling -0.008490000000000001 MJ-0.008490000000000001 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services 0.00116 kg0.00116 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services 1.66 MJ1.66 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow End-of-life treatment / Material recycling 0.0331 kg0.0331 kg
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air 39.7 MJ39.7 MJ
Elementary flow Resources / Resources from water / Renewable energy resources from water 1.83 MJ1.83 MJ
Elementary flow Resources / Resources from water / Renewable material resources from water 0.0225 m30.0225 m3
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground 2.12 MJ2.12 MJ
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air 8.440000000000001 MJ8.440000000000001 MJ
Elementary flow
0.469 kg0.469 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Resources / Resources from air / Renewable material resources from air 0.00387 kg0.00387 kg
Elementary flow Resources / Resources from ground / Renewable energy resources from ground 0.516 MJ0.516 MJ
Elementary flow
4.08 kg4.08 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 16.793255 MJ16.793255 MJ
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground 21.007178 MJ21.007178 MJ
Elementary flow Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground 0.627 MJ0.627 MJ
Elementary flow Resources / Resources from biosphere / Renewable energy resources from biosphere 3.5066995581600002 MJ3.5066995581600002 MJ
Elementary flow
6.59E-7 MJ6.59E-7 MJ
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified -1.3499999999999998E-8 MJ-1.3499999999999998E-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 0.00479 kg0.00479 kg
Waste flow
End-of-life treatment / Other end-of-life services 1.15 kg1.15 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Waste flow End-of-life treatment / Raw material recycling 2.3E-4 kg2.3E-4 kg
Waste flow End-of-life treatment / Other end-of-life services 0.0634 kg0.0634 kg
Waste flow End-of-life treatment / Landfilling 5.14 kg5.14 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0234 kg0.0234 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0233 kg0.0233 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 7.57E-8 kg7.57E-8 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 2.51E-4 kg2.51E-4 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 2.51E-5 kg2.51E-5 kg
Elementary flow
1.94E-13 kg1.94E-13 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 4.79E-7 kg4.79E-7 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 7.86E-11 kg7.86E-11 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.99E-12 kg1.99E-12 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 1.63E-9 kg1.63E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.0151 kg0.0151 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 7.61E-4 kg7.61E-4 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 3.32E-8 kg3.32E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 5.74E-6 kg5.74E-6 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 8.95E-5 kg8.95E-5 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to water, unspecified 1.42E-7 kg1.42E-7 kg
Elementary flow
2.44E-7 kg2.44E-7 kg
General comment Nicht eindeutig mappbarer Fluß – kontextabhängige Verwendung ist zwingend zu überprüfen:
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.9E-8 kg1.9E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 6.02E-12 kg6.02E-12 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 4.360499999999999E-5 kg4.360499999999999E-5 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 2.8243472374E-6 kg2.8243472374E-6 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.8770652762600003E-5 kg1.8770652762600003E-5 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 1.21E-6 kg1.21E-6 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 0.023 kg0.023 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 2.56E-8 kg2.56E-8 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 1.19E-11 kg1.19E-11 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 4.22 kg4.22 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.117 kg0.117 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 0.00318 kg0.00318 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 9.7E-9 kg9.7E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 1.2E-11 kg1.2E-11 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 8.72E-4 kg8.72E-4 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified 7.71E-9 kg7.71E-9 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 4.93E-12 kg4.93E-12 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 8.24E-10 kg8.24E-10 kg
Elementary flow Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water 0.00618 kg0.00618 kg