1. Oktober 20101
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Der ökologische Nutzenalternativer Kraftstoffe
Beispiel BiomethanAleksandar Lozanovski
Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi)Lehrstuhl für Bauphysik (LBP)
Universität Stuttgart
1. Oktober 2010
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Übersicht
Übersicht über verwendete Wirkungskategorien
Ökobilanz von Biomethan für Kfz– Übersicht Produktsystem– Rohstoffe– Vergärung– Upgrading– Verteilung– Nutzung
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„Umwelt“ mehr als nur Klima
Wirkungskategorien in Biogasmax– Treibhauspotential (GWP100)– Eutrophierungspotential (EP)– Versauerungspotential (AP)– Photooxidantienbildungspotential (POCP)– Primärenergiebedarf (PE)
Präsentation beschränkt auf Treibhauspotential– Siehe Abschlussbericht 2010 für Details
Ökobilanz – Umweltwirkungen
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Produktsystem Biomethan
Rohstoff Vergärung Upgrading Verteilung Nutzung
Abfall
Schlamm
Biomasse
Gärung
Druck-wasser-wäsche
Amin-wäsche
Druck-wechsel-
adsorption
Kfz
LKW
Pipeline
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Klimawirkung Biomethan
Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
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Klimawirkung Biomethan
Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
„Tail pipe emissions“
„Life cycle emissions“
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Bioabfälle– Umweltlasten werden vorangegangenem Produktsystem
zugewiesen– Abfälle “lastenfrei” im Produktystem Biomethan
Klärschlamm– Wie Bioabfälle
Energiepflanzen– Produktion nur für die Treibstoffproduktion– Umweltlasten zählen zu Produktsystem Biomethan
Rohstoffe
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Klimawirkung Biomethan
Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Biogenes CO2 = Teil des natürlichen Kohlenstoffhaushalts
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Biogenes CO2 = Teil des natürlichen Kohlenstoffhaushalts
Abgabe derselben Menge CO2 an die Atmosphäre
Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre
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Wärmemanagement– Trockenmasseanteil bestimmt Heizwärmebedarf– Wirkung abhängig von Brennstoff, Wirkungsgrad
Biogasverlust aus Fermenter– Potentiell relevant für GWP und POCP
Reststoffverwertung Gutschriften– Biodünger– Brennstoff– Inertmaterial
Produktion (Vergärung)
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Schlamm-eindickung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Methanverlust?
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Reststoffverwertung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Reststoffverwertung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
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Fernwärme– Hauptsächlich Abwärme aus Industrie– Umweltlasten der Erzeugung größtenteils der primären
Wirkung des erzeugenden Prozesses zugewiesen
Deponiegas– Enthält ca. 40% Methan und viele Verunreinigungen– Verbrennung zur Wärmegewinnung gegenüber Upgrading
bevorzugt– Umweltlasten der Deponie größtenteils der Funktion
“Abfallentsorgung” zugewiesen
Produktion (Vergärung)
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Abwärme bzw. Wärme aus Sekundärbrennstoff
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
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Druckwasserwäsche, Druckwechseladsorption– Stromverbrauch entscheidend
Aminwäsche– Wärmebedarf entscheidend
Methanverlust– Bedeutsame Emission für GWP und POCP– Diverse Vermeidungstechniken verfügbar
Upgrading
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Methanelimination aus Abgas
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
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Transport per Pipeline oder LKW?– Transport per Pipeline hat grundsätzlich geringeren
Einfluss– Methanverlust potentiell relevant für GWP, POCP
Tankstellen– Geringer Einfluss auf das Gesamtergebnis– Einfluss des Strombedarfs abhängig vom Strombedarf– Methanverlust potentiell relevant für GWP, POCP
Verteilung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Methanverlust?
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Fahrzeuge– Busse– Nutzfahrzeuge, z.B. Müllfahrzeuge– Taxen, private PKW
Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Biogenes CO2
Motoremissionen, z.B. NOX, CO
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Rohstoff Produktion Upgrading Verteilung Nutzung
Klimawirkung Biomethan
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Biomethangesamt
Klimawirkung Biomethan
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Biomethangesamt
Environmental impact (climate)
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Environmental impact (climate)
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Klimaneutralität von Biomethan– Geringe Klimawirkung, allerdings nicht 100% klimaneutral– Deutliches Optimierungspotential (Technologie noch verhältnismäßig
jung)
Kritische Punkte für Klimawirkung– Herkunft der Rohstoffe– Effizienter Einsatz von Energie– Verwertung von Reststoffen/Coprodukten– Vermeidung von Methanverlust
Präsentation beschränkt auf Klimawirkung– Andere Wirkungskategorien verhalten sich anders– Biogasmax Abschlussbericht Ende 2010
Zusammenfassung Ökobilanz
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Dipl.-Ing. Aleksandar Lozanovski
Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi)
Lehrstuhl für Bauphysik (LBP)
Universität Stuttgart
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