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Lebenszyklusanalyse ausgewählter zukünftiger Stromerzeugungstechniken

Auftraggeber bzw. Förderer: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

Kooperation:

• DLR,
• Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energiewirtschaft (IER), Universität Stuttgart (Koordination),
• Forschungsstelle für Energiewirtschaft der Gesellschaft für praktische Energiekunde e. V,
• Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Ruhr-Universität Bochum

Laufzeit: September 2001 bis August 2003

Kontakt: Dr. Wolfram Krewitt, Dr. Peter Viebahn

Projekt-Homepage: www.ier.uni-stuttgart.de/lci_bmwi/

Hintergrund:

Basisdaten über die Umweltauswirkungen verschiedener Stromerzeugungstechnologien sind neben anderen Größen wie Kosten und technischen Eigenschaften eine wichtige Grundlage für verschiedene Planungs- und Entscheidungsprozesse. Sie spielen zum Beispiel eine wichtige Rolle bei der vergleichenden Bewertung einzelner Technologien, bei der Entwicklung zukünftiger, umweltfreundlicher Strategien für den Energiesektor, bei der Diskussion um eine nachhaltige Energiewirtschaft oder auch bei der Festlegung von Forschungsprioritäten.

Ziel des Vorhabens ist es, für ausgewählte zukünftige Stromerzeugungstechnologien die für Umwelteinwirkungen relevanten Stoff- und Energieströme zu bilanzieren. Die Ergebnisse werden so aufbereitet, dass sie späteren Nutzern in einem standardisierten Format zur Verfügung gestellt werden. Im einzelnen sollen folgende Ziele erreicht werden:

• Sachbilanz-Inventar für ausgewählte, zukünftige Stromerzeugungstechnologien.
  Für folgende Technologien wird ein Sachbilanz-Inventar erstellt:

  Brennstoffzelle: Hausheizungssysteme auf Basis der PEFC und SOFC, Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Nahwärmenutzung auf Basis der PEFC, industrielle KWK auf Basis der SOFC

  Photovoltaik: Marktnahe Auswahl der zu untersuchenden Solarzellen deutscher Hersteller. Dabei wird das ÖvE vor allem mono- und multikristalline Zellen neuester Bauart (z.B. Wafer nach EFG- und Soplin-Verfahren, LBGB-Zellen, etc.) bilanzieren. Die FfE wird den Schwerpunkt ihrer Untersuchungen auf neu entwickelte Dünnschichtzellen (z.B. CuInSe₂, a-Si, CdTe) legen. Die Auswahl erfolgt abhängig davon, für welche Technologien deutsche Industriepartner gefunden werden.

  Wind: Offshore Windkraftanlagen im Leistungsbereich von 1,5 bis 5 MW. Hier gilt es, zwei verschiedene Konzepte zu berücksichtigen. Zum einen sind getriebelose Wind-energiekonverter (WEK), welche mit einem vielpoligen Generator ausgestattet sind, zu betrachten, zum anderen WEK nach der klassischen dänischen Bauweise mit Getriebe. Vor allem letztere bedürfen einer genaueren Untersuchung, da zu ihnen bisher keine gesicherten Daten vorliegen.

  Biomasse: Biomasse-Heizkraftwerk mit Dampfturbine und mit Dampfmotor (Brennstoff: naturbelassene Holzhackschnitzel). Kleiner Stirling-Motor (bis 100 kW_el)

  Zukünftige fossile Kraftwerke: Kohlekombikraftwerk mit integrierter Kohlevergasung, Kohlekombikraftwerk mit Druckwirbelschichtfeuerung, Kohlekombikraftwerk mit Druckkohlenstaubfeuerung, zukünftige Erdgas GuD Kraftwerke

• Aktualisierter Sachbilanz-Datensatz für vorgelagerte Prozesse.
  Für sämtliche relevante vorgelagerte Prozesse (z. B. Brennstoffförderung, Stahler-zeugung) werden Sachbilanzdaten erarbeitet, die den Bedingungen eines zukünftigen Wirtschaftssystems unter Berücksichtigung eines zukünftigen Strommix in Deutschland (bzw. Europa) entsprechen. Die Bilanzierung dieser Vorleistungen ist notwendig, um zuverlässige Sachbilanzen für die oben genannten Stromerzeugungstechnologien erstellen zu können..

• Bereitstellung der Sachbilanzdaten in einem international standardisierten Datenformat.
  Neben der üblichen Dokumentation der Projektergebnisse in Berichtsform werden die erarbeiteten Daten (soweit sie nicht vertraulich sind) in einem international standardisierten Format in elektronischer Form zur Verfügung gestellt.