Protokoll zum Arbeitstreffen am in der FfE, München, Lebenszyklusanalysen ausgewählter zukünftiger Stromerzeugungstechniken

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1 Protokoll zum Arbeitstreffen am in der FfE, München, Lebenszyklusanalysen ausgewählter zukünftiger Stromerzeugungstechniken Teilnehmer S. Briem, M. A. dos Santos Bernardes, J. Moerschner (IER); D. Gürzenich, R. Tryfonidou, H.-J. Wagner (LEE); R. Corradini, S. Richter, W. Mauch (FfE); W. Krewitt, P. Viebahn (DLR-ITT) Dem Protokoll ist eine Foliensammlung beigefügt, die folgende Dokumente enthält: - Tagesordnung - Zeitplanung, Übersicht - Folien zu AP 7&8, Verfahren zur Arbeit mit der Software BALANCE - Verschiedene Szenarien für Strommixe im Jahr 2010 Begrüßung und Einleitung Herr Corradini begrüßt die Anwesenden, Herr Briem gibt einen Überblick über die Ziele des zurückliegenden Zeitabschnitts und stellt anschließend den Vorschlag für die Tagesordnung vor, die akzeptiert wird. Stand der Arbeiten und weitere Vorgehensweise AP 1 - Untersuchungsrahmen und Methodik Frau Tryfonidou berichtet kurz über den Stand der Ausarbeitung des Arbeitspapiers Untersuchungsrahmen und Methodik, es gab bisher nur relativ wenig Rückmeldungen von den Teilnehmern. Herr Corradini stellt die drei in dem Papier der FfE formulierten Verfahren zur Handhabung von Sekundärrohstoffen vor. Die Projektpartner stimmen dem Vorschlag zu, Aufwendungen für die Herstellung von Primärrohstoffen ausschließlich der Primärrohstoffherstellung anzulasten und damit die Herstellung von Sekundärrohstoffen von Aufwendungen der Primärrohstoffherstellung freizustellen. Das ursprünglich auf die Betrachtung von kumulierten Energieaufwendungen beschränkte Papier soll für die Anwendung auf LCI-Daten textlich erweitert und dann in das Arbeitspapier integriert werden. Heizwerte von Stoffen, die nicht als Energieträger in der Energiestatistik ausgewiesen werden (z. B. Aluminium), sollen nicht als Energieaufwand einbezogen werden. Herr Viebahn stellt ein Konzept zur Erfassung der Datenqualität nach Weidema/Wesnoes vor, das z.b. in der Software Umberto umgesetzt ist. Es wird von den Teilnehmern in der vorliegenden Form als zu komplex und praktisch kaum anwendbar betrachtet. Auf der Grundlage des Papiers wird von Herrn Wagner ein Vorschlag für ein einfacheres und auf weniger

2 Merkmalen beruhendes Verfahren formuliert, das auf Zustimmung stößt. Der Vorschlag soll zusammen mit dem Konzept nach Weidema/Wesnoes in das Arbeitspapier integriert werden. Grundsätzlich wird eine Bewertung der LCI-Daten nicht für jeden einzelnen bilanzierten Stoff eines jeden Moduls vorgenommen. Eine Bewertung erfolgt zum einen für die Gesamtheit der Stoffe jedes Moduls sowie für das gesamte bilanzierte System. Hierbei soll auf hot spots hingewiesen werden, also Module/Parameter/Unsicherheiten, die besonderen Einfluss auf die Ergebnisse und ihre Qualität haben. Die Projektpartner werden bis Anfang der KW 29 Ergänzung-, Änderungs- und Korrekturvorschläge zum Arbeitspapier an das LEE richten. Anmerkungen zu dem dann überarbeiteten Papier sollen von den Projektpartnern innerhalb einer Woche geäußert werden. Danach wird das Papier verabschiedet. AP 2 - Brennstoffzellen Herr Krewitt berichtet kurz über den Stand der Arbeiten zur Sachbilanz der Brennstoffzellen. Die DLR ist zusammen mit anderen Partnern in verschiedene Projekte zur Bilanzierung von BZ involviert. Aus diesen Projekten werden auch grundlegende Daten für das BMWi-Projekt verfügbar werden. Die Kontakte zur Industrie gestalten sich schwierig, Siemens zeigt wenig Bereitschaft zur Freigabe von Daten. Für ein PAFC-System liegen aus einer schwedischen Studie Informationen vor, so dass dieses System in die Bilanzen in AP 2 aufgenommen werden könnten. AP 3 - Photovoltaik Herr Corradini berichtet über Kontakte zur Firma Shell Solar. An die Firma ist ein Fragebogen zur Prüfung von bereits vorliegenden Daten gesandt worden. Kontakte bestehen weiterhin zur RWE Solar (amorphe Dünnschichtzellen). Herrn Gürzenich hat enge Kontakte zu Kollegen in Utrecht, über die voraussichtlich qualitativ gute und freie Daten der Herstellung von massiv-kristallinen Zellen auch für das Jahr 2010 bereitgestellt werden können. Es wird angestrebt, diese Daten deutschen Herstellern zur Prüfung zur Verfügung zu stellen. Als kritischer Punkt wird grundsätzlich die Freigabe von disaggregierten Daten durch die Industrie gesehen. AP 4 - Windkraft Frau Tryfonidou berichtet, dass der Hersteller getriebeloser Windräder keine Bereitschaft zur Bereitstellung aktueller Daten zeigt. Das LEE wird hier auf bereits vorliegende Daten früherer eigener Arbeiten zugreifen. Ein Hersteller von Anlagen mit Getriebe sagt zu, für ein 5 MW-System die erforderlichen detaillierten Daten bereitzustellen. Als Offshore-Einrichtung wird ein Windpark aus 12 Anlagen dieses Typs mit Tripod-Fundament betrachtet.

3 AP 5 - Biomasse Herr Mörschner hat Kontakt zum Betreiber des Biomassekraftwerkes Pfaffenhofen hergestellt und umfangreiche Prozessdaten erhalten. Die Betreiberangaben u. a. zur Effizienz scheinen fragwürdig und müssen überprüft werden. Im Bereich der ORC-Anlage scheint es sinnvoll, auf größere Systeme bis 1 MW überzugehen, für die Prototypen existieren bzw. gegenwärtig errichtet werden. AP 6 - Fossil gefeuerte Kraftwerke Herr Briem erläutert, dass die Arbeiten zur Bilanzierung der fossil gefeuerten Kraftwerke nun plangemäß beginnen werden. Die Auswahl der Systeme erfolgte in Übereinstimmung mit den Techniken, die zum gleichen Bezugsjahr im Rahmen der Enquete-Kommission berücksichtigt wurden. Im Rahmen dieses Arbeitspaketes wird eine Kooperation mit der FfE im Bereich des Materialgerüsts von Kraftwerken vereinbart. AP 7 und AP 8 - Sachbilanz Vorketten und Datenbank und Programmierung Herr Briem stellt kurz ein Verfahren vor, durch das die Bilanzierungsarbeiten in allen Arbeitspaketen auf einer einheitlichen Datenbasis mit dem Tools BALANCE erfolgen kann. Die Folien liegen dem Protokoll bei. Die in der zugrundeliegenden Main-Database enthaltenen Vorketten basieren gegenwärtig auf den Ökoinventaren für Energiesysteme aus dem Jahr Für relevante Vorketten werden im Rahmen des AP 7 sukzessive Aktualisierungen im Laufe der Projektzeit erfolgen und die aktualisierte Main-Database den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Vorketten und Sachbilanzgrößen, die nicht in der Main-Database definiert sind, jedoch für die Bilanzierungsarbeiten benötigt werden, werden vom IER in der Datenbank angelegt. Die Zuständigkeit für die Bilanz neuer Vorketten wird im konkreten Fall in Absprache mit den Projektpartnern festgelegt. Für einen Strommix für das Jahr 2010 stehen verschiedene Szenarien zur Auswahl. Eine Festlegung ist bisher nicht erfolgt. Das IER wird zunächst die technischen Möglichkeiten für die Modellierung zukünftiger Mixe prüfen und auf dieser Grundlage Vorschläge unterbreiten. Die in BALANCE implementierten IO-Tabellen basieren gegenwärtig auf dem Jahr In den kommenden Wochen ist ein Update auf das Bezugsjahr 1997 geplant. Ein weiteres Update auf das Jahr 2010 steht in Aussicht, es kann jedoch noch nicht zugesichert werden. Die Software BALANCE wurde den Projektpartnern über die internen Webseiten des Projektes in der Version BALANCE 3.5 SPL zusammen mit einem Bilanzierungsbeispiel eines Wasserkraftwerkes zur Verfügung gestellt. Herr Bernardes stellt die Software und das Beispiel kurz vor. Bei einigen Projektpartnern trat nach der Installation der Software BALANCE ein Fehler (Run Time Error) auf, dessen Ursache bisher noch unklar ist. Das IER wird folgende Arbeiten im Rahmen der Bereitstellung der Software BALANCE im Arbeitspaket 8 möglichst zeitnah durchführen:

4 Behebung der Softwarefehler Prüfen der Installroutine, Handhabung bereits vorhandener Systemdateien Erstellung eines kleinen Leitfadens zum Aufbau einer Bilanz Ergänzung der Beschreibung der Import-Routine Die Main-Database wird auf die minimal erforderliche Größe reduziert/der Inhalt übersichtlicher strukturiert Prüfen und ggf. Anpassen der Begriffswahl an ISO-Festlegung Weitere Vorgehensweise und Sonstiges Im Rahmen des Projektes sind ein Workshop mit einem Schweizer Experten sowie ein Arbeitstreffen mit dem Projektträger PTJ vorgesehen. Für das Arbeitstreffen mit PTJ wird die letzte Novemberwoche (KW 48) und als Ort das LEE, Bochum, vorgeschlagen. Herr Briem wird Kontakt zu Herrn Gyseghem vom PTJ aufnehmen und den Vorschlag erörtern. Für den Workshop wird das erste Quartal 2003 als geeignet betrachtet. Unabhängig von diesem Workshop wird überlegt, ob ein öffentlicher Abschlussworkshop im größeren Rahmen gegen Ende des Projektes organisiert werden sollte. Der Vorschlag wird zu einem späteren Zeitpunkt erneut aufgegriffen werden. Herr Briem berichtet kurz über die Arbeiten des Netzwerkes Lebenszyklusanalyse. Eine Anfrage zu den konkreten Zielen der Vorstudie und der Gesamtkonzeption war bis zum Zeitpunkt des Arbeitstreffen unbeantwortet geblieben. Die Projektpartner teilen den Eindruck, dass sowohl der Rahmen des Vorhabens als auch die Inhalt bisher wenig konkret erscheinen und Fragen aufwerfen. Die Projektpartner sind grundsätzlich an dem Vorhaben interessiert, beabsichtigen die Teilnahme an den weiteren Sitzungen und vereinbaren einen Informationsaustausch untereinander. Herr Krewitt berichtet über ein von Herrn Frischknecht und ihm verfasstes Expression of Interest für die Einrichtung eines Network of Excellence for Life Cycle Approaches to Environmental and Techno-Economic Assessment of Emerging Energy Technologies. Die in dem Papier enthaltene Liste der potentiellen Teilnehmer ist ausdrücklich nicht als abgeschlossen zu betrachten sondern Ergebnis einer zunächst möglichst ausgewogenen europaweiten Interessenbekundung. Eine Kopie des EoI wurde nach dem Projekttreffen an alle Projektpartner verschickt. Herr Briem erinnert an die Rechnungen, die von den Projektpartnern quartalsweise an das IER gerichtet werden sollten. Besonders im letzten Quartal des Jahres sollten die Rechnungen rechtzeitig, d. h. noch vor Ablauf der ersten Hälfte, an das IER gerichtet werden. Ende des ersten Quartals war ein kurzer Zwischenbericht an den PTJ zu senden. Herr Briem wird den Bericht den Projektpartnern zukommen lassen. Das laufende Projekt besitzt bisher keinen prägnanten Namen. Hierfür wird um Vorschläge gebeten. Herr Corradini stellt ein sehr rationelles Verfahren zum Zeichnen von maßstäblichen Sankey- Diagrammen mit der Software Corel-Draw vor. Auf den internen Webseiten des Projektes

5 sind die Corel-Draw-Dateien inzwischen in verschiedenen Versionen als Vorlage zum Zeichnen der Sankey-Diagramme abrufbar. Herr Briem richtet auf den Webseiten eine Liste mit den Namen, Telefonnummern und - Adressen aller Projektpartner ein.

6 BMWi-Projekt Lebenszyklusanalyse ausgewählter zukünftiger Stromerzeugungstechniken IER, DLR, FfE, LEE Arbeitstreffen am bei der FfE, München

7 3. Arbeitstreffen - Vorschlag für die Tagesordnung Voraussichtliche Dauer: 11:00-17:00 Begrüßung, Einleitung und Übersicht Berichte und Diskussion zum Stand der Arbeiten Arbeitspaket 1 - Untersuchungsrahmen und Methodik (LEE) Entwurf des Arbeitspapiers zu AP1 Papier Sekundärrohstoffe (FfE) Datenqualitätsindikatoren (DLR) Arbeitspaket 2 Brennstoffzellen (DLR) Arbeitspaket 3 Photovoltaik (FfE, LEE) Arbeitspaket 4 Wind (LEE) Arbeitspaket 5 Biomasse (J. Mörschner) Arbeitspaket 6 fossil gefeuerte Kraftwerke (S. Briem) Arbeitspakete 7&8 Datenbankformat/Programmierung u. Sachbilanz Vorketten (M.Bernardes,S.Briem) BALANCE 3.5 SPL: Konzept, Beispiel, Erfahrungen, Run Time Error 367 et al, andere Probleme Weitere Vorgehensweise Sonstiges Nächstes Treffen, Rechnungen, Zeichnen von Sankey-Diagrammen mit Corel Draw (R. Corradini), Workshop, Treffen PTJ, Netzwerk Lebenszyklusanalyse, Projektname

8 Zeitplanung Arbeitstreffen FfE-München Arbeitstreffen ITT-DLR-Stuttgart Kick-Off-Meeting IER-Stuttgart AP1 Untersuchungsrahmen und Methodik AP7 Sachbilanz vor- und nachgelagerte Prozesse AP8 Datenbankformat, Datenaufbereitung AP2 Sachbilanz Brennstoffzellen AP3 Sachbilanz Photovoltaik AP4 Sachbilanz Wind AP5 Sachbilanz Biomasse AP6 Sachbilanz zukünftige fossile Kraftwerke AP9 Berichterstattung Verwaltung

9 Ziele des zurückliegenden Projektabschnittes - Arbeitspaket 1 Untersuchungsrahmen und Methodik Festlegung der zu untersuchenden Techniken Festlegung methodischer Fragestellungen Erstellen und Füllen einer offenen Liste für die zu bilanzierenden Stoffe Vorbereiten eines vorläufigen Berichtes zu AP 1 - Arbeitspakete 2 5 Sachbilanzen für BZ, PV, Wind, Biomasse Beginn der Bilanzierungsarbeiten, Datenbeschaffung, - Arbeitpaket 6 Sachbilanz fossilgefeuerte Kraftwerke Vorbereitung/Technikauswahl - Arbeitspaket 8 Datenbankformat und Programmierung Erweiterung/Anpassung der Software BALANCE Erarbeitung einer Dokumentation Bereitstellung für Projektpartner - Arbeitspaket 7 Sachbilanz vor- und nachgelagerter Prozessketten Sammlung der zu bilanzierenden Stoffe per offener Liste AP 1 -Arbeitspaket 9 Berichterstattung Kurzbericht zu 2001 nach Ablauf des ersten Quartals 2002

10 Arbeitspaket 8 Datenbankformat und Programmierung Ziele und Stand der Arbeiten Ziele: Anpassung der Funktionalität an Bedarf im Projekt, Mehr-User-Zusammenarbeit Implementierung einer Importroutine Erstellung einer Kurzdokumentation Bereitstellung der Software und eines Bilanzbeispiels Stand der Arbeiten: Anpassungen abgeschlossen (weitgehend) Importroutine ist implementiert. Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit ist in Arbeit Software, Zubehördateien und Doku sind über Internetseiten verfügbar In Arbeit: Study-Database-Vorlage Importroutine und ihre Dokumentation Update der I/O-Tabellen zunächst auf 1997, Ende des Jahres auf 1999, Tabelle für 2010 in zugesagt Entschlacken der main-database Fehlerbehebung

11 LCA_DB Study 1 Vorkette Gas Vorkette Öl Betonherstellung Strom 2010 Study 2 Vorkette XY I/O 2000 I/O 2010 Definition der Sachbilanzgrößen study_bz Fertigung Nutzung Entsorgung Ergebnisse Strom Emissionen Abfälle Ressourcen

12 LCA_DB Study 1 Vorkette Gas Vorkette Öl Betonherstellung Strom 2010 Study 2 Vorkette XY I/O 2000 I/O 2010 Holzhackschnitzel? study_biom. HKW Fertigung Nutzung Entsorgung Ergebnisse Strom Emissionen Abfälle Ressourcen Definition der Sachbilanzgrößen

13 LCA_DB Study 1 Vorkette Gas Vorkette Öl Betonherstellung Strom 2010 Study 2 Vorkette XY I/O 2000 I/O 2010 Definition der Sachbilanzgrößen Holzhackschnitzel? study_biom. HKW Fertigung Nutzung Entsorgung study_holzhackschnitzel Anbau Ernte Aufbereitung Ergebnisse Strom Emissionen Abfälle Ressourcen

14 LCA_DB Study 1 Vorkette Gas Vorkette Öl Betonherstellung Strom 2010 Study 2 Vorkette XY Study 3 Holzhackschnitzel I/O 2000 I/O 2010 Definition der Sachbilanzgrößen Holzhackschnitzel? study_biom. HKW Fertigung Nutzung Entsorgung study_holzhackschnitzel Anbau Ernte Aufbereitung Ergebnisse Strom Emissionen Abfälle Ressourcen

15 LCA_DB Study 1 Vorkette Gas Vorkette Öl Betonherstellung Strom 2010 Study 2 Vorkette XY Study 3 Holzhackschnitzel I/O 2000 I/O 2010 Definition der Sachbilanzgrößen study_biom. HKW Fertigung Nutzung Entsorgung Ergebnisse Strom Emissionen Abfälle Ressourcen Neue Study für Vorketten, die für mehr als einen Prozess nutzbar sind. Wenn Sachbilanzgrößen fehlen: Bitte IER Bescheid sagen, wird in main-database ergänzt. Für alternative Vorketten (z. B. Strom): zweite main-database

16 Arbeitspaket 7 Vor- und nachgelagerte Prozessketten Ziele und Stand der Arbeiten Ziele: Bereitstellung der vorgelagerten Ketten Stand der Arbeiten/ Weitere Vorgehensweise Über die offene Listen wurden Stoffe/Ketten identifiziert Mit Balance werden vorläufige Vorketten bereitgestellt Sukzessives Aktualisieren der besonders relevanten Ketten Übersichtlichere Anordnung in main-database Aufnahme zusätzlicher als relevant identifizierter Ketten

17 Verschiedene Szenarien für den Strommix ,0% 90,0% 80,0% 70,0% 2,5% 3,5% 580,1 TWh_b 551,3 TWh_n 535,6 TWh_n 520 TWh_b 535,6 TWh_n 4,3% 3,6% 9,4% 4,1% 5,9% 4,7% 4,4% 4,4% 31,8% 26,6% 24,4% 27,4% 19,6% 3,6% 4,2% 28,7% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% FfE 0,3% 0,2% 0,4% 9,6% 0,2% 10,2% 5,9% 27,3% 25,1% 26,5% 25,5% 22,4% Prognos_Red 22,9% 11,1% Mex_Ref_TMS 25,6% Mex_REG12%_TMS 24,4% UBA/NH 2,1% 17,7% 21,2% 23,5% Enquete FNE 0,7% 19,7% 8,6% 31,6% sonst % Rest Reg % Stroh, Gras % Holz % PV % Müll, et al % Wind % Wasserkraft % Kernkraft % Öl % Erdgas % Braunkohle % Steinkohle %

18 Zeitplanung für weitere Treffen Vorgesehen: Workshop Stuttgart Projekttreffen PTJ AP1 Untersuchungsrahmen und Methodik AP7 Sachbilanz vor- und nachgelagerte Prozesse AP8 Datenbankformat, Datenaufbereitung AP2 Sachbilanz Brennstoffzellen AP3 Sachbilanz Photovoltaik AP4 Sachbilanz Wind AP5 Sachbilanz Biomasse AP6 Sachbilanz zukünftige fossile Kraftwerke AP9 Berichterstattung Verwaltung Arbeitstreffen FfE-München Arbeitstreffen ITT-DLR-Stuttgart Kick-Off-Meeting IER-Stuttgart Workshop? Projekttreffen PTJ? Arbeitstreffen?

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