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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

Hauptstr. 113

70771 Echterdingen

Tel. +49-711-489999-32

Fax +49-711-489999-11

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

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