Umweltbezogene Entscheidungsunterstützung - Vergleich von ... · J. Buchgeister Vergleich von Wirkungsabschätzungsmethoden aus der Ökobilanzierung am Beispiel eines E-Prozesses

KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Großforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse

www.kit.edu

J. Buchgeister

Umweltbezogene Entscheidungsunterstützung - Vergleich von Wirkungsabschätzungsmethoden aus der Ökobilanzierung am Beispiel eines Energieumwandlungsprozesses

NTA4 – Vierte Konferenz des Netzwerkes TADer Systemblick auf Innovation – Technikfolgenabschätzung in der Technikgestaltung

Berlin, 24. – 26. November 2010

J. Buchgeister Vergleich von Wirkungsabschätzungsmethoden aus der Ökobilanzierung am Beispiel eines E-Prozesses


2 25.11.2010

Gliederung

Einführung umweltbezogene Entscheidungsunterstützung

Quantitative Abschätzung der Umweltauswirkungen im Rahmen der Ökobilanzierung - Generelles Vorgehen - Spezifische Methoden der Wirkungsabschätzung - Strukturelle Auswertung

Fallbeispiel Energieumwandlungsprozess

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen



3 25.11.2010

Umweltbezogene Entscheidungsunterstützung

Quelle: Nasa 25. April 2010Quelle: DPA 20. April 2010

Kerndilemma menschlicher Produktion: sie regelt sich nicht selbst, wie natürliche Prozesse, sondern wird primär auf das Ergebnis (ein Produkt) und nicht den Umwelterhalt hingesteuert.

In der Regel Neben- und Nachprodukte zur Folge, (Emissionen), die keinen Wert haben und die natürliche Umwelt belasten bzw. langfristig irreversibel Schäden herbeiführen.



4 25.11.2010

Beispiel: Integrierte Klima- und Energiepolitik der Bundesrepublik (2006) zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen.

Umweltbezogene Entscheidungsunterstützung

Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB):Zertifizierung zum Erhalt des Gütesiegels sieht zur Einhaltung der Ökologischen Qualität für die Konstruktion und Nutzung des Gebäudes 5 Indikatoren aus der Ökobilanzierung vor.



5 25.11.2010

Die ÖkobilanzVon der Wiege ... über Produktion ... Nutzung ... Recycling ... zur Entsorgung

[Quelle: Daimler Chrysler]

Bewertung der Umweltauswirkungen über den gesamten Produktlebensweg



6 25.11.2010

Die Ökobilanz – DIN EN ISO 14040 und 14044

1. Festlegung des Ziels und

Untersuchungs-rahmens

2. Sachbilanz

3. Wirkungs-abschätzung

4. Auswertung

Aufbau einer Ökobilanz



7 25.11.2010

Umweltaspekte und Wirkungsbeziehungen

Öko-sphäre

Atmosphäre

Hydrosphäre

Lithosphäre

PhysikalischeBeeinträchtigung



ChemischeBelastung

ChemischeBelastung

ChemischeBelastung

Erosion

ErschütterungAbwärme

Flächennutzungund -umwandlung

Altlasten

Lärm

Abwärme

Troposphärische

Stratosphärische

Strahlung

Abwärme

Ökotoxische

Akut toxische

Wasserhaushalt

Abschwemmung Abio. und Biot. Ressourcen

Ionisierende

Ultraviolette SichtbareElektro-

magnetische

Menschliches Empfinden,

sozio- ökonomische

Effekte

Arbeitsplatzqualität

Landschaftsbild, Kulturgut

Gesamte Umwelt-

belastung

Stör- und Unfälle

nach Hofstetter, P.; Braunschweig, A.: Bewertungsmethoden in Ökobilanzen – ein Überblick. Zeitschrift GAIA 3 (1994) Heft-Nr. 4, S. 227 – 236, oekom Verlag: 1995, Nr. 6 S. 395



8 25.11.2010

Allgemeines Konzept der Wirkungskategorien

nach Jolliet et al.: The LCIA Midpoint-Damage Framework .... Int. Journal of LCA 2004, Nr. 6 S. 395

Darstellung derWirkungspfadeüber Midpoint zum Endpoint

4

1

2

3

SachbilanzErgebnisse

Humantoxizität

Unfälle

Lärm

Bildung vonPhotooxidantien

Ozonzerstörung

Klimaänderung

Versauerung

Eutrophierung

Ökotoxizität

Flächeninan -spruchnahme

Zerstreuung von Spezies und Organismen

Abiot. Ressour-cenzerstörung

Biot. Ressour-cenzerstörung

SachbilanzErgebnisse

Midpoint Wirkkategorien

Lärm

Bildung vonPhotooxidantien

Ozonzerstörung

Klimaänderung

Versauerung

Eutrophierung

Ökotoxizität

Flächeninan -spruchnahme

Zerstreuung von Spezies und Organismen

Abiot. Ressour-cenzerstörung

Biot. Ressour-cenzerstörung Beschreibarer funktionaler Zusammenhang

EndpointKategorien=̂

Umweltschadens-kategorien

Menschliche Gesundheit

Biotische & abiotischenatürliche Umwelt

Biotische & abiotischenatürliche Ressourcen

Biotische & abiotischeKulturlandschaft u.

-gut


Biotische & abiotischenatürliche Umwelt

Biotische & abiotischenatürliche Ressourcen

Biotische & abiotischeKulturlandschaft u.

-gut



9 25.11.2010

Midpoint- und Endpoint-Wirkungskonzept – Beispiel Ozonzerstörung

Sachbilanz- ergebnisse

Midpoint

Endpoint

Ozonzerstörende Emission (FCKW)

Troposphärische Ozonzerstörung

Stratosphärische Ozonzerstörung

Reduktion des Ozons

Erhöhte UV-B Strahlung

UV-B Strahlungs- aufnahme

Haut Auge Boden- pflanzenKörper Plank-

tonPflan- zen

Kunst- stoffe

Mate- rialHolzGetrei-

dePhyto-

planktonBoden-

vegetation

Anthropogene Kulturlandschaft

Natürliche Biotische Umwelt


Haut- krebs

Grauer Star

Immun- system

Wirkindikator:Ozone Depletion Potential (ODP)

[ ][ ] 113

3

−

=CFC

xx O

OODP

δδ

Wirkungs-mechanismus 1

Wirkungs-mechanismus 2



10 25.11.2010

Wirkungsabschätzungsmethode – CML 2001

Ozone formation index– ref. kg ethenOzone formation index - ref. kg ethen

Substances toxic stress on humans– ref. kg 1,4- Dichlorobenzene

Ozone depletion pot. ind. - ref. kg CFC11

Global warming potential - ref. kg CO 2

Substances toxic stress in air, watera. soil - ref. kg 1,4 Dichlorobenzene

Nutrificationpotential index- ref. kg PO4

H+- Potential index - ref. kg SO2

Area index – ref. 1 m 2

Resource depletion ind. - ref. kg Antimon

Midpoint Cha- rakterisierung

Minerals and fossil fuelsLand UseOccupationEmissions- NOx, SOx, - PO4,

- Pesticides

- CO2, CH4- HCFC

- Particle Matter - Heavy metals

- NMVOC

Abiotic resource depletion

Stratospheric ozone layer depletion

Human toxicity

Chemical Photooxidant formation

Ecotoxicity - freshwater aquatic, marine aquatic, air and terrestrial

Klassifizierung

Competition of land

Acidification

Climate Change

Eutrophication

Gewichtung (je- de Kategorie =1)

KumulierteUmwelt-belastung

[Jahr]

Normierung jeder Kategorie

InventorySpecific

conribution

in relation

to total

emissions

of Western

Europe

per year

(für Methoden- vergleich)



11 25.11.2010

Wirkungsabschätzungsmethode – Eco-Indicator 99



12 25.11.2010

Wirkungsabschätzungsmethode – Impact 2002



13 25.11.2010

Struktureller Vergleich der LCIA-Methoden I

Zahl gibt die Anzahl bewerteter Elementarflüsse an!



14 25.11.2010

Struktureller Vergleich der LCIA-Methoden II



15 25.11.2010

Fallbeispiel: Elektrizitätserzeugung mittels SOFC und allothermer Biomassenvergasung

=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

Adsorber

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater

GasifierFlue GasElectricity

Exhaust Air

Biomass

Water / Steam

Raw a.Prduct gas /Anode Flue Gas

==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Gasifier

Pump

Biomass

GasifierFlue Gas

SOFCExhaust Air Air Electricity

System Power

Electricity

SOFC

Steam

Anode Flue Gas

ProductGas

Raw

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)

Air / SOFC Exhaust Air

Legend:

251.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11

6501.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1

10001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B

2201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST1

2201.03

211.7

A4C

5014,90 29,5

STH3

251,00

317,4

0AStream LabelT (°C)lP (bar)Flow (kmol/h)

=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Pump

Biomass

GasifierFlue Gas Air Electricity

System Power

Electricity

SOFC

Steam

GasProduct

Gas

Gas

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

WA00.017 MW

2201.03

211.7

A4C

=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

Adsorber

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Gasifier

Pump

Biomass

GasifierFlue Gas


System Power

Electricity

SOFC

Steam

Anode Flue Gas

ProductGas

Raw

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

2201.03

211.7

A4C220

1.03 211.7

A4C

5014,90 29,5

STH3501

4,90 29,5

STH3

251,00

317,4


=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Pump

Biomass


System Power

Electricity

SOFC

Steam

GasProduct

Gas

Gas

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

WA00.017 MW

2201.03

211.7

A4C



16 25.11.2010

Fallbeispiel: Elektrizitätserzeugung mittels SOFC und allothermer Biomassenvergasung

=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

Adsorber

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Gasifier

Pump

Biomass

GasifierFlue Gas


System Power

Electricity

SOFC

Steam

Anode Flue Gas

ProductGas

Raw

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11

6501.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1

10001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B

2201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST1

2201.03

211.7

A4C

5014,90 29,5

STH3

251,00

317,4


=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Pump

Biomass


System Power

Electricity

SOFC

Steam

GasProduct

Gas

Gas

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

WA00.017 MW

2201.03

211.7

A4C

=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

Adsorber

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Gasifier

Pump

Biomass

GasifierFlue Gas


System Power

Electricity

SOFC

Steam

Anode Flue Gas

ProductGas

Raw

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

2201.03

211.7

A4C220

1.03 211.7

A4C

5014,90 29,5

STH3501

4,90 29,5

STH3

251,00

317,4


=~

SOFC

Heat G6

HX G4MIX

HX A1

Blower

HX A5

HXSTWater


Exhaust Air

Biomass

Water / Steam


==

SOFC

Inverter

Tar Reform.

MIX

Particle Filter

Pump

Biomass


System Power

Electricity

SOFC

Steam

GasProduct

Gas

Gas

Electricity

Gasifier Flue Gas

1 MW el.(AC)


Legend:

251.00 28.3

B025

1.00 28.3

B0

7511.02

163.6

G11751

1.02 163.6

G11

6501.10 40.9

G1650

1.10 40.9

G1

5501.07 40.9

G2550

1.07 40.9

G2

4501.06 40.9

G3450

1.06 40.9

G3

4701.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B470

1.06 70.4

G3B

5014.90

6.9

STH0

6411.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9641

1.03 79.6

G9

9001.05 70.4

G4900

1.05 70.4

G4

7591.04 71.6

G4B759

1.04 71.6

G4B

7591.04 71.6

G57591.04 71.6

G5800

1.03 71.6

G6800

1.03 71.6

G6

0,033 MWWG5

0,033 MWWG5

10001.03 79.6

G710001.03 79.6

G7

6411,02 79,6

G8641

1,02 79,6

G8

8001.04

317.4

A1800

1.04 317.4

A1

10001.04

302.4

A310001.04

302.4

A3

311.05

317.4

A0B31

1.05 317.4

A0B

2201.03

302.4

A42201.03

302.4

A4220

1.03 90.7

A4B220

1.03 90.7

A4B5241,02 90.7

A55241,02 90.7

A5

6151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G126151.01

163.6

G12

2351,00

163,6

G132351,00

163,6

G13

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

1.000 MWWP2

WP1 1.087 MWWP1 1.087 MW

255,00 36,4

ST125

5,00 36,4

ST15014,90 36,4

ST225

1,00 36,4

W125

1,00 36,4

W1

0,0003 MWWST10,0003 MWWST1

WA00.017 MW

2201.03

211.7

A4C

Randbedingungen der Ökobilanzierung: Standort der Anlage in EuropaLebensdauer der Gesamtanlage: 100.000 h bzw. 15 JahreLebensdauer Brennstoffzelle: 40.000 hFunktionelle Einheit: 100 MWh

Transportentfernung der Biomasse: 50 kmBiomassedurchsatz (Hackschnitzel): 500 kg/hBrennwert der Biomasse: 19,8 MJ/kgDichte der Biomasse (wasserfrei): 169 kg/m³Holzfeuchte bei Transport: 40 %



17 25.11.2010

Vergleich der Gesamtumweltbelastungen von den Inputströmen und den Systemkomponenten

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

biomas

s sup

plywate

r sup

ply

electr

ic su

pply

(pump)

electr

ic su

pply

(blow

er)

electr

ic su

pply

(heate

r G6)

Gasifie

r

Particl

e Filte

rAds

orber

HX G4

Tar Refo

m.Hea

ter G

6SOFCInv

erter

HX A1

Blower

HX ST

Pump

HX A5

Envi

ronm

enta

l Im

pact

Eco-Indicator 99CML 2001Impact 2002



18 25.11.2010

Vergleichende Dominanzanalyse der eingesetzten LCIA Methoden

Eco-indicator 99 IMPACT 2002 CML 2001

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Envi

ronm

enta

l Im

pact

All others

SOX in air

CO2 in air

As in water

Natural gas in ground

Cd in water

NOx in air

Crude oil in ground

Land Occup. & Transf.

Particles in air

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Envi

ronm

enta

l Im

pact

All othersNOx in airParticles < 2.5 in airCO2 in airOil, coal, gas, uranDioxin (TCDD) in air

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Envi

ronm

enta

l Im

pact

All others

Dioxin (TCDD) in air

SOx in air

NOx in air

CO2 in air

Oil, coal, gas

Land Occupation

Ni,V,Co,Cu,Hg in water

HF in air



19 25.11.2010

Zusammenfassung und Schlussfolgerung

Die in der Diskussion stehenden Wirkungsabschätzungs- methoden weisen strukturelle Unterschiede sowohl hinsichtlich der berücksichtigten Umweltaspekte als auch der mathematischen Abbildung zur quantitativen Bestimmung der Umweltauswirkung.

Die ökologischen Verbesserungspotenziale zur Optimierung des Prozesses werden in ähnlicher Weise aufgedeckt, allerdings sind je nach angewendeter Methode unterschiedliche Sachbilanzergebnisse (Schadstoffe) für die Hauptbelastung verantwortlich.

Um die einzelnen Stärken der Methoden bei der Analyse zu berücksichtigen, wird empfohlen mehrere Methoden zur Umweltwirkungsabschätzung einzusetzen.



20 25.11.2010

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Diskussion und Fragen

Documents

Umweltbezogene Entscheidungsunterstützung - Vergleich von ... · J. Buchgeister Vergleich von Wirkungsabschätzungsmethoden aus der Ökobilanzierung am Beispiel eines E-Prozesses