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Der ökologische Nutzen alternativer Kraftstoffe Beispiel Biomethan. Aleksandar Lozanovski Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) Lehrstuhl für Bauphysik (LBP) Universität Stuttgart 1. Oktober 2010. 2. Übersicht. Übersicht über verwendete Wirkungskategorien Ökobilanz von Biomethan für Kfz

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Der ökologische Nutzenalternativer Kraftstoffe

Beispiel Biomethan

Aleksandar Lozanovski

Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi)Lehrstuhl für Bauphysik (LBP)Universität Stuttgart

1. Oktober 2010

2

bersicht
Übersicht
  • Übersicht über verwendete Wirkungskategorien
  • Ökobilanz von Biomethan für Kfz
    • Übersicht Produktsystem
    • Rohstoffe
    • Vergärung
    • Upgrading
    • Verteilung
    • Nutzung

3

kobilanz umweltwirkungen
„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

4

produktsystem biomethan
Produktsystem Biomethan

Rohstoff

Vergärung

Upgrading

Verteilung

Nutzung

Druck-wasser-wäsche

Abfall

LKW

Amin-wäsche

Schlamm

Kfz

Gärung

Pipeline

Biomasse

Druck-wechsel- adsorption

5

klimawirkung biomethan
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

6

klimawirkung biomethan1
Klimawirkung Biomethan

„Tailpipeemissions“

GWP [kg CO2 Äquivalent]

„Life cycleemissions“

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

7

rohstoffe
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

8

klimawirkung biomethan2
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

9

klimawirkung biomethan3
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

Biogenes CO2 = Teil des natürlichen Kohlenstoffhaushalts

10

klimawirkung biomethan4
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Abgabe derselben Menge CO2 an die Atmosphäre

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre

Biogenes CO2 = Teil des natürlichen Kohlenstoffhaushalts

11

produktion verg rung
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)

12

klimawirkung biomethan5
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Schlamm-eindickung

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

13

klimawirkung biomethan6
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

14

klimawirkung biomethan7
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Methanverlust?

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

15

klimawirkung biomethan8
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

Reststoffverwertung

16

klimawirkung biomethan9
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

Reststoffverwertung

17

klimawirkung biomethan10
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

18

produktion verg rung1
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)

19

klimawirkung biomethan11
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Abwärme bzw. Wärme aus Sekundärbrennstoff

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

20

klimawirkung biomethan12
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

21

upgrading
Druckwasserwäsche, Druckwechseladsorption

Stromverbrauch entscheidend

Aminwäsche

Wärmebedarf entscheidend

Methanverlust

Bedeutsame Emission für GWP und POCP

Diverse Vermeidungstechniken verfügbar

Upgrading

22

klimawirkung biomethan13
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Methanelimination aus Abgas

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

23

klimawirkung biomethan14
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

24

verteilung
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

25

klimawirkung biomethan15
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

26

klimawirkung biomethan16
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Methanverlust?

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

27

nutzung
Fahrzeuge

Busse

Nutzfahrzeuge, z.B. Müllfahrzeuge

Taxen, private PKW

Nutzung

28

klimawirkung biomethan17
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Motoremissionen, z.B. NOX, CO

Biogenes CO2

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

29

klimawirkung biomethan18
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

30

klimawirkung biomethan19
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Rohstoff

Produktion

Upgrading

Verteilung

Nutzung

31

klimawirkung biomethan20
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Biomethangesamt

32

klimawirkung biomethan21
Klimawirkung Biomethan

GWP [kg CO2 Äquivalent]

Biomethangesamt

33

zusammenfassung kobilanz
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

36

kontakt
Kontakt

Dipl.-Ing. Aleksandar Lozanovski

Abt. GanzheitlicheBilanzierung (GaBi)

LehrstuhlfürBauphysik (LBP)

Universität Stuttgart

Hauptstr. 113

70771 Echterdingen

Tel. +49-711-489999-32

Fax +49-711-489999-11

E-mail aleksandar.lozanovski@lbp.uni-stuttgart.de