Key Data Set Information | |
Location | DE |
Reference year | 2000 |
Name |
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Classification |
Class name
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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 PS-Granulat |
Technological representativeness | |
Technology description including background system | Polystyrol-Polymerisation: GPPS (und HIPS) werden heute hauptsächlich über kontinuierliche Polymerisationsprozesse hergestellt. Bei dem Polymerisationsverfahren in Lösung werden in geringen Mengen Lösungsmittel wie Toluol oder Ethylbenzol hinzugegeben. Das Masseverfahren unterscheidet sich dadurch, dass hierbei kein Lösungsmittel zugesetzt wird. Vielmehr dient Styrol sowohl als Edukt als auch als Lösungsmittel. In der Reaktorsektion wird das monomere Styrol zu Polystyrol umgesetzt. Das Produktgemisch, das die Reaktorsektion verläßt hat eine Polystyrolkonzentration von 70-90 %. Nicht umgesetztes monomeres Styrol und Lösungsmittel werden abgetrennt und wieder dem Reaktionsprozeß zugeführt. An den eigentlichen Polymerisationsschritt schließt sich die Zugabe von Additiven (Farbstoffe, Stabilisatoren) zur Produktschmelze, die Extrusion, die Kühlung des Monomers und die Granulation an. Prozess-Situierung: Bei dem Thermoplast Polystyrol (PS) werden verschiedene Arten an PS unterschieden. GP(general-purpose)PS oder auch Standard- PS ist ein hartes, schmelzbares und transparentes Material. HI(high-impact)PS enthält ca. 3 - 10 % Polybutadien als Gummizusatz. Expandable PS (EPS) ist Ausgangsmaterial für PS-Hartschäume. Die Herstellung geht von PS unter Zugabe von ca. 6 % eines Schäumungsmittels (z.B. Pentan) aus. EPS (Handelsname: Styropor) wird sowohl für die Geräusch- als auch die Kälteisolierung eingesetzt. Es werden aber auch Werbe- und Sportartike (z.B. Schwimmwesten)l aus EPS hergestellt. Extrudierte Polystyrolschäume (XPS) werden aus PS und halogenierten Kohlenwasserstoffen als Treibmittel hergestellt. XPS findelt vor allem als thermisches Isoliermittel Anwendung. Weitere Produkte können durch den Zusatz von Copolymeren bei der Polymerisation von Styrol erhalten werden. In dieser Prozeßeinheit wird die Polymerisation von Styrol zu GPPS bilanziert. Nicht alle betrachteten Literaturquellen geben explizit an welches Polystyrol dort bilanziert wird. Es wird jedoch angenommen, daß das Standard-PS betrachtet wird bzw. die entsprechenden Angaben sich nicht wesentlich von denen für GPPS unterscheiden. Der jährliche Verbrauch an PS betrug 1990 weltweit ca. 6,7 Mio. Tonnen. Davon entfielen ca. 2 Mio. t auf Westeuropa (Ullmann 1992). In (APME 1994) wird für Westeuropa, 1994, eine Produktionsmenge von 1,998 Mio. t PS aufgeführt. In #3 werden Anlagen bilanziert, die ca. 0,70 Mio. t GPPS bzw. ca 0,63. Mio. t HIPS produzieren. Die Bilanzierung der PS-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (APME 1994), #1, #2, #3, (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Aufgrund der unterschiedlichen Datenherkunft kann der Gesamtprozeß weder einem bestimmten Zeitraum noch einer bestimmten Region zugeordnet werden. Die Massenbilanz bezieht sich auf die Produktion in Deutschland Ende der 80er Jahre (#1). Die Energiebilanz gibt Daten Anfang der 80er Jahre aus den USA wieder (#2). Die Emissionswerte beziehen sich sowohl auf die USA (Tellus 1992) als auch auf Westeuropa (OEKO 1992c, #1). Allokation: keine Genese der Daten: - Massenbilanz: Nach #1 werden für die Herstellung einer Tonne Polystyrol (es ist anzunehmen, daß bei BUWAL GPPS bilanziert wird) 974,8 kg monomeres Styrol eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze" werden weitere 31,2 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Diese Menge wird hier vernachlässigt. Bei der Polymerisation fällt eine Menge von 5,75 kg an nicht weiter spezifizierten „Nebenausbeuten" sowie 0,09 kg feste Abfälle an. Der Einsatz an Styrol stimmt gut mit den Angaben aus (Tellus 1992) bzw. #3 für die Herstellung von GPPS überein. Dort werden jeweils Werte von 980 kg Styrol und 30 bzw. 33 kg an Kohlenwasserstoffen genannt. Da bei BUWAL die ausführlichsten Angaben vorliegen, werden diese Daten für GEMIS verwendet. Energiebedarf: Die Prozessenergie zur Herstellung einer Tonne PS (Masseverfahren) wird in #2 mit insgesamt ca. 3,7 GJ/t PS beziffert (0,6 GJ elektrische Energie, 1,8 GJ Energieträger und 1,3 GJ Energieinhalt des eingesetzten Dampfs). Bei GEMIS wurde für den Einsatz des Energieträger ein Wirkungsgrad von 85 % zugundegelegt. Die entsprechende Energie wird (wie auch der eingesetzte Dampf) als Prozeaawärme (Industriemix, Summe aus Energieträger und Dampf: 2,8 GJ) bereitgestellt. Bei (Tellus 1992) wird ein fast identischer Energiebedarf von 3,8 GJ/t GPPS bilanziert (Masseverfahren: 2,8 GJ elektrische Energie, 1,0 GJ Energieinhalt des Dampfs). Im Vergleich dazu wird bei (PWMI 1993a) ein wesentlicher geringer Energiebedarf von 1,08 GJ/t GPPS genannt, der sich aus 0,80 GJ elektrischer Energie und 0,28 GJ an Energieträgern zusammensetzt. [Für die Herstellung von HIPS ist nach #3 ein vergleichbarer Energiebedarf, 0,60 GJ elektrische Energie und 0,33 GJ Energieträger, erforderlich]. Da bei #2 die weitaus detailliertesten Angaben vorliegen, wurden diese Werte als Kennziffern verwendet. Prozessbedingte Luftemissionen: Bei der Herstellung von Polystyrol sind prinzipiell Emissionen des monomeren Styrols in Betracht zu ziehen. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polystyrolherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 1 kg VOC/t PS. Wasser: In #3 wird der Wasserbedarf zur Herstellung einer Tonne GPPS mit 1850 kg beziffert, hinzu kommen weitere 169 kg an Dampf.Im Hinblick auf Wasserverunreinigungen ist das Suspensionsverfahren (hauptsächlich für die Herstellung von EPS) relevant, bei dem die Polymerisation in wässrigem Medium durchgeführt wird. Beim Masseverfahren kommt das Produkt nur bei der Extrusion (Kühlung) in Kontakt mit Wasser. Angaben zu Abwasserwerten für das Masseverfahren sind in (Tellus 1992) enthalten. Im behandelten Abwasser wird dort für Benzol ein Wert von 0,048 g/t GPPS und für Phenol ein Wert von 0,56 g/t GPPS angegeben. Aus #1 kann entnommen werden, dass der BSB5-Wert gleich null ist. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Kunststoffe |
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 | eb89eb4c-848e-427c-bb02-bb7ce7f01b9b |
Date of last revision | 2020-09-15T10:44:00 |
Data set version | 02.44.152 |
Permanent data set URI | https://probas.umweltbundesamt.de/daten/resource/processes/0e0b299e-9043-11d3-b2c8-0080c8941b49?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 |
---|---|---|---|
0.113
| MJ | ||
0.295
| MJ | ||
86.3
| MJ | ||
0.113
| MJ | ||
0.295
| MJ | ||
17.3
| MJ | ||
2.85
| kg CO2-Äq. | ||
0.0107
| kg SO2-Äq. |
Inputs
Type of flow | Classification | Flow | Location | Mean amount | Resulting amount | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Waste flow | End-of-life treatment / Material recycling | 1.02E-6 kg | 1.02E-6 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Energy recycling | 0.0395 MJ | 0.0395 MJ | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 4.86E-7 kg | 4.86E-7 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 0.256 MJ | 0.256 MJ | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Material recycling | 0.0059 kg | 0.0059 kg | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air | 0.0020700000000000002 MJ | 0.0020700000000000002 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from water / Renewable energy resources from water | 0.11 MJ | 0.11 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from water / Renewable material resources from water | 0.011 m3 | 0.011 m3 | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | -2.95 MJ | -2.95 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable energy resources from air | -1.28E-4 MJ | -1.28E-4 MJ | ||||
Elementary flow | 0.0158 kg | 0.0158 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Resources / Resources from air / Renewable material resources from air | 0.00112 kg | 0.00112 kg | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Renewable energy resources from ground | 4.65E-5 MJ | 4.65E-5 MJ | ||||
Elementary flow | 0.0144 kg | 0.0144 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 95.88499999999999 MJ | 95.88499999999999 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | -0.4621949 MJ | -0.4621949 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from ground / Non-renewable energy resources from ground | 0.744 MJ | 0.744 MJ | ||||
Elementary flow | Resources / Resources from biosphere / Renewable energy resources from biosphere | 0.0010639942828 MJ | 0.0010639942828 MJ | ||||
Elementary flow | 1.05E-6 MJ | 1.05E-6 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 | -0.00418 kg | -0.00418 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | 0.0139 kg | 0.0139 kg | ||||
| |||||||
Waste flow | End-of-life treatment / Raw material recycling | 0.00156 kg | 0.00156 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Other end-of-life services | -0.00182 kg | -0.00182 kg | ||||
Waste flow | End-of-life treatment / Landfilling | 0.49 kg | 0.49 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.51E-4 kg | 6.51E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0034 kg | 0.0034 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 | -1.16E-10 kg | -1.16E-10 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 | 1.41E-9 kg | 1.41E-9 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 | 1.77E-10 kg | 1.77E-10 kg | ||||
Elementary flow | 2.22E-13 kg | 2.22E-13 kg | |||||
| |||||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.9E-7 kg | 1.9E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | -1.97E-15 kg | -1.97E-15 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.7E-10 kg | 1.7E-10 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 3.18E-7 kg | 3.18E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0106 kg | 0.0106 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.00184 kg | 0.00184 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 2.19E-6 kg | 2.19E-6 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 6.18E-7 kg | 6.18E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 7.2E-5 kg | 7.2E-5 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to water, unspecified | 1.87E-5 kg | 1.87E-5 kg | ||||
Elementary flow | 4.03E-7 kg | 4.03E-7 kg | |||||
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Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | -3.24E-9 kg | -3.24E-9 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | -1.51E-16 kg | -1.51E-16 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 | 1.1399999999999999E-6 kg | 1.1399999999999999E-6 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | -1.1855184018000001E-7 kg | -1.1855184018000001E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | -6.331448159820001E-6 kg | -6.331448159820001E-6 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | -8.95E-10 kg | -8.95E-10 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 4.32E-4 kg | 4.32E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 5.55E-8 kg | 5.55E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | -2.98E-16 kg | -2.98E-16 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 2.82 kg | 2.82 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 0.0019 kg | 0.0019 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.9E-4 kg | 1.9E-4 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 1.1E-7 kg | 1.1E-7 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | -3.01E-16 kg | -3.01E-16 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 1.52E-5 kg | 1.52E-5 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to air / Emissions to air, unspecified | 3.3E-8 kg | 3.3E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | -1.23E-16 kg | -1.23E-16 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 2.34E-8 kg | 2.34E-8 kg | ||||
Elementary flow | Emissions / Emissions to water / Emissions to fresh water | 4.24E-4 kg | 4.24E-4 kg |