Author Topic: ecoinvent Transitionen in der Modellierung  (Read 5392 times)

Offline porcupine

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ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« on: August 27, 2009, 16:28 »
Hallo Forum,

eine grundsätzliche Frage zur Einbindung von Transportprozessen aus ecoinvent in Stoffstromnetze (von einem ecoinvent Anfänger)

Bei den Prozessen aus der \"normalen\" Umberto Bibliothek gibt es ein generisches MAterial (\"Transportgut\"), das das Material \"durchschleust\" und je nach Gewicht mehr oder weniger Betriebsstoffe verbraucht und Emissionen erzeugt.
Die Transitionen in ecoinvent haben das nicht, erzeugt man es selbst, wird das Netz nicht berechnet. Fügt man das Material auf der Inputseite ein, erhält man auch eine Fehlermeldung bei Berechnung.
Man kann die Transition auch \"von aussen\" über eine connection Stelle an den Materialfluss, der transportiert werden soll, andocken und dann den manuellen Fluss der Transition (bei mir \"operation, lorry 16-32t, EURO4 [RER]\") setzen,
dann wird das Netz korrekt berechnet aber wie es aussieht unabhängig vom Materialfluss bzw. Gewicht des Transportgutes.
Nach den ZAhlen sieht es so aus, als ob einfach output und input für eine LKW Fahrt mit den manuell gesetzten km berechnet wird. Wie kann man das Gewicht des Transportgutes berücksichtigen lassen?
Danke im Voraus und Gruß
Axel Höflich

Offline pbeilschmidt

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Re: ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« Reply #1 on: August 27, 2009, 18:36 »
Hallo Herr Fröhlich,

ohne den Beiträgen anderer Forumsleser vorgreifen zu wollen, hier schon einmal eine erste Reaktion auf Ihre Frage zur Nutzung von ecoinvent-Datenmodulen und Umberto-Datenmodulen.

Es ist wichtig zu wissen, dass die hinter den Beispiel-Datensätzen in Umberto und hinter den umfangreichen Datensätzen in der ecoinvent-Bibliothek liegende Methodik oder Denkweise sehr unterschiedlich sind. Die Umberto-Datensätze folgen einer \"Fluss-Denkweise\", wie das beispielsweise bei den Transportprozessen oder bei den Abfallbehandlungen gut zu sehen ist. Die ecoinvent-Datensätze hingegen, folgen einer in LCA-Studien sehr gängigen \"Input\"-Denkweise. Das bedeutet dass ein Transport als Service-Input mit einem entsprechenden Fluss in \"tkm\" (Tonnenkilometern) berücksichtigt wird. Ebenso wird beispielsweise eine Abwasserreinigung als Service-Input in einen Prozess behandelt. Dementsprechend wird ein Umberto-Modell das mit ecoinvent-Datensätzen arbeitet sich tendeziell von hinten nach vorne (upstream) baumartig auffächern. Ein Modell mit flussorientierten Datensätzen aus der Library in Umberto eher eine netzartige Struktur haben. Hier würde ein Output von Abwasser beispielsweise in einen Prozess \'Kläranlage\' geleitet, aus dem \"geklärtes Wasser zur Einleitung\" als Output kommt.

Wir empfehlen deshalb, sich je nach Fragestellung für eine der beiden Datenbanken zu entscheiden, und die Module aus der ecoinvent DB und der Umberto Library nicht zu vermischen. Dies auch wegen der deutlich unterschiedlichen Detailtiefe, und der unterschiedlichen Nomenklatur. Für LCA-Studien empfehlen wir ecoinvent zu nutzen, auch wegen des großen Umfangs der zur Verfügung stehenden Module. Für Untersuchungen anderer Art (betriebliche Umweltbilanz, Stoff- und Energieflussanalysen, Prozessoptimierung, Modellierung von Verbundsystemen, logistische Fragestellungen, u.a.), die auch ohnen die Vorketten auskommen empfehlen sich hingegen Prozesse in der \"Flussdenke\".

Ein weiterer Unterschied ist natürlich die Parametrisierung und die Möglichkeit zur Nutzung von Mehrproduktprozessen, die in den Umberto-Modulen jederzeit möglich ist.

Als Antwort auf ihre weitere Frage \"Wie kann man das Gewicht des Transportgutes berücksichtigen?\": Mit der Service-Leistung von X tkm in einem Ecoinvent-Transportprozess ist das Gewicht des Transportgutes und die Strecke implizit bereits berücksichtigt. Mit 0.1 tkm haben sie entweder 100 kg über einen Kilometer transportiert, oder 1 kg über 100 km oder 4 kg über 25 km usw.
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Peter Müller-Beilschmidt
myUmberto Moderator
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Re: ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« Reply #2 on: November 05, 2009, 17:36 »
Hallo Herr Müller-Beilschmidt,

danke für Ihre Antwort.

Bevor ich in die Modellierung und Ökobilanzierung unserer Produkte einsteige, vorher eine Frage:

Wenn ich richtig liege, folgen die Datensätze von Umberto und EcoInvent einem Proportionalitätsgedanken, das heisst die Fertigung von z.B. 1kg Aluminium erzeugt z.B. 6,74 kg CO2, 2kg ergeben dann 13,48 kg, etc.
 
Ich denke, dabei bleibt unberücksichtigt, dass die Fertigung von hundert Alu-Teilen à 10g sicherlich mehr CO2 emittiert als ein einziges Teil mit 1kg ?!

Daher meine Frage: hat man sich Gedanken über die je nach Fertigungsbauteil abweichenden Werte gemacht und hat man versucht, diese Abweichungen einzugrenzen ? In der Dokumentation (rote CD) finde ich nichts darüber. Auch die verwendete Maschinentechnik wird nicht beschrieben oder erwähnt.  

Es wäre aus meiner Sicht unumgänglich, dies zu klären, bevor die Arbeit beginnt. Vielen Dank im Voraus für Ihre Rückmeldung.
Gruß
Axel Höflich

Offline pbeilschmidt

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Re: ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« Reply #3 on: November 10, 2009, 11:13 »
Hallo Herr Höflich,

die ecoinvent-Datensätze folgen dem \"Proportionalitätsgedanken\", wir sagen dazu Sie sind \"linear\". Die doppelte Menge an Produkt-Output führt zu doppelten Emissionen und benötigt die doppelte Menge an Input-Aufwendungen.

Für die Umberto-Datensätze gilt das nicht per sé. Für die linear spezifizierten Transitionen (Input/Output-Relations, definiert durch Verhältnisgrößen in der Spalte Coefficents) ist das korrekt. Für andere Prozesspezifikationen kann der Zusammenhang zwischen Input- und Output durch einen mathematisch-beschriebenen funktionalen Zusammenhang beschrieben sein (User Defined Functions). Hier muss der \"Proportionalitätsgedanke\" nicht unbeding gelten. Auch wenn Sie Boolesche Ausdrücke verwenden (IF, AND, OR, ...) und bedingte Ausdrücke zur Spezifikation verwenden, ist die Transition nicht mehr linear.

In LCA-Untersuchungen bleiben Sie aber i.d.R. in der linearen Spezifikationsmethode (auch alle 4000 ecoinvent Datensätze sind linear spezifiziert).

Unberücksichtigt bleibt m.W. nach auch die Tatsache, dass \"Fertigung von hundert Alu-Teilen à 10g sicherlich mehr CO2 emittiert als ein einziges Teil mit 1kg\". Warum derartige \"Economy of Scale\" Effekte nicht beachtet werden, müssten Sie mit den Kollegen von ecoinvent klären, bzw. Beiträge dazu in der entsprechenden LCA-Fachliteratur konsultieren.

Richten Sie ihre Anfrage bzgl. der verwendeten Maschinentechnik an: support@ecoinvent.org

Viel Erfolg bei Ihrer Arbeit!

MfG
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Peter Müller-Beilschmidt
myUmberto Moderator
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Offline porcupine

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Re: ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« Reply #4 on: February 19, 2010, 09:53 »
Guten Tag Müller-Beilschmidt,

ich möchte die benötigte Energie für die Herstellung von 1 m3 Beton auf Grundlage von ecoinvent ermitteln. Sicherlich habe ich hier nur ein Verständnisproblem, das sich mit einem wertvollen Hinweis von Ihnen aus der Welt schaffen lässt.

Als Transition bietet bietet sich hier \"concrete, normal, at plant\" an. Dabei habe ich die result Datenbank ohne Infrastruktur ausgewählt.  

Als Input für Energie liefert die Transition folgende Werte in MJ:

Energie, potentiell (im Staubecken), umg      71,351
Energie, Sonne, umgewandelt            0,02944
Energie, Brennwert, in Biomasse, Primärw      0,00014993
Energie, Brennwert, in Biomasse         1,7978
Energie, kinetisch (Wind), umgewandelt      0,93366

Als Ergebnis erhalte ich rund 74MJ je m3. Das erscheint mir sehr wenig, da ich
andere Literaturangaben von 1300 (B25) - 4400 (Leichtbeton) MJ je m3 finde.
Muß ich also evtl. Energie aus anderen vorgelagerten Prozessen hinzuaddieren?  

Ich danke Ihnen im Voraus für Ihre geschätzte Antwort.

Mit freundlichen Grüssen
Axel Höflich

Offline pbeilschmidt

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Re: ecoinvent Transitionen in der Modellierung
« Reply #5 on: February 22, 2010, 08:19 »
Sehr geehrter Herr Höflich,

wenn Sie den Datensatz aus der Result-Bibliothek verwenden, so sind keine vorgelagerten Prozesse hinzuzuaddieren. Allenfalls könnte Sie zusätzlich die Schritte ab der Herstellung (Transport zur Baustelle, Verarbeitung, etc.)

Der Datensatz basiert auf Kellenberger, D. Life Cycle Inventories of Building Products (2007).

Wenn Sie Zweifel an der Korrektheit der Werte hegen, so sollten Sie sich direkt an das ecoinvent Centre wenden (support@ecoinvent.org) bzw. an den Autor des Datensatzes. Lassen Sie uns bitte wissen, was Sie von dort als Antwort erfahren.

MfG
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Peter Müller-Beilschmidt
myUmberto Moderator
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