Prinzip der Ökobilanzierung
Die Ökobilanzierung erfasst die CO2-Emissionen und den Primärenergieeinsatz.
Im Unterschied zur ökonomischen Bilanzierung, die das gesamte Schema einbezieht, findet die ökologische Bilanzierung an den Grenzen eines definierten Bilanzraumes, auch Bilanzkreis genannt, statt.
Die ökologischen Eingabedaten CO2-Emissionsfaktor und der Primärenergiefaktor definieren den Zusammenhang zwischen der bereitgestellten Energie (zum Beispiel elektrischer Energie) und der dafür erforderlichen Primärenergie und den CO2-Emissionen.
Die mit der gelieferten Energie verbundenen CO2-Emissionen und der Primärenergiebedarf werden in der Simulation entsprechend den folgenden Formeln berechnet.
Primärenergie = Pel · Primärenergiefaktor
Das Prinzip, die CO2-Emissionen und die Primärenergie zu bilanzieren, gilt für alle Energieumwandlungskomponenten, darunter auch für die Verbrennungskomponenten. Ein besonderer Fall ist der Verbrauch von CO2 für die Herstellung von Brennstoff durch die Komponenten Power-to-Gas und Power-to-Liquid.
Bei der Verdrängung konventioneller Energie aus dem Netz durch erneuerbare Energie erscheinen die CO2-Emissionen und die Primärenergie in der Bilanz der Variantenanalyse negativ.
Bilanzraum
Die CO2-Emissionen und der Primärenergieeinsatz werden nur für die Energieströme bilanziert, die über die Grenzen des Bilanzraumes der Ökobilanzierung hinweg fließen.
Die Versorger- und Einspeisungskomponenten befinden sich immer außerhalb des Bilanzraumes der Ökobilanzierung.
Mit dem Transport der Energie vom Versorger über die Bilanzgrenze hinweg in den Bilanzraum des Energiesystems hinein werden die dazugehörigen CO2-Emissionen und der Primärenergieeinsatz über die Grenze in den Bilanzraum übertragen. Dies gilt auch in umgekehrter Richtung aus dem Bilanzraum heraus in die Einspeisungskomponenten.
In der folgenden Abbildung ist wie in den anschließenden Beispielen der Bilanzraum der Ökobilanzierung mit einem eckigen Rahmen gekennzeichnet.
Da sich die Versorger- und Einspeisungskomponenten (z. B. Stromversorger, Gasversorger und Brennstoffnetz_Einspeisung) außerhalb des Ökobilanzraums befinden, werden die ökologischen Kenndaten CO2-Emissionen und Primärenergie nur in diesen Komponenten bilanziert.
Eingabedaten
Der CO2-Emissionsfaktor und der Primärenergiefaktor müssen als Technische Eingabedaten der Versorger- und Einspeisungskomponenten angegeben werden.
In den Expressionfeldern können Sie diese Angaben kommentieren (siehe folgende Abbildung).
Mithilfe des Szenarienmanagers im Variantenanalyse-Formular können Sie Stützjahre festlegen, für die jeweils einzelne Auswertungen erfolgen.
Ausgabedaten
Die in der Simulation berechneten Werte der CO2-Emissionen und des Primärenergiebedarfs werden in den Ausgabedaten der Versorger- und Einspeisungskomponenten angegeben (siehe folgende Abbildung).
Beispiele
Die folgenden Beispiele zeigen, wie die CO2-Emissionen und die Primärenergie bilanziert werden.
Ein Windrad erzeugt Strom, der über die Bilanzgrenze des Energiesystems hinweg ans Netz abgegeben wird. Weil die konventionelle Energie dadurch im Netz verdrängt wird, erscheinen die CO2-Emissionen und die Primärenergie in der Bilanz der Variantenanalyse negativ.
In dem folgenden Beispiel umfasst der Bilanzkreis des Energiesystems ein BHKW und einen Wärmebedarf.
Mit dem Brennstoff wird chemische Energie in das Energiesystem eingetragen. Elektrische Energie in Form von Strom wird aus dem System wieder abgeführt. Beide Energieformen sind mit CO2-Emissionen und Primärenergieeinsatz verbunden, die in den Eingabedaten der Versorger als Faktoren hinterlegt werden. Der Brennstoff geht positiv in die CO2-Bilanz ein, weil bei seiner Verbrennung CO2 emittiert wird. Für den aus dem Stromnetz verdrängten konventionell erzeugten Strom werden dem Energiesystem CO2-Emissionen gutgeschrieben, das heißt, sie gehen negativ in die Bilanz der Variantenanalyse ein.
Der folgende Bilanzkreis eines Energiesystems mit einer Power-to-Gas-Anlage umfasst Komponenten, welche CO2 emittieren und Komponenten, welche CO2 aufnehmen. Die Bilanz erfasst nur den Transport der elektrischen und chemischen Energie (Brennstoff) über die Bilanzgrenzen hinweg.
CO2 entsteht bei der Verbrennung von Brennstoff im BHKW. Der Brennstoff für das BHKW stammt aus zwei Quellen: einer Power-to-Gas-Anlage, die Bestandteil des Energiesystems ist, und einem Brennstoffversorger.
Der vom Brennstoffversorger gelieferte Brennstoff wird in der Versorger-Komponente bilanziert und ist mit einem CO2-Emissionsfaktor belegt.
Der in der Power-to-Gas-Anlage produzierte Brennstoff wird innerhalb des Energiesystems mithilfe elektrischer Energie, die vom Versorger geliefert wird, hergestellt. In der Stromversorger-Komponente wird dieser Anteil der Energie bilanziert und ist dort mit einem CO2-Emissionsfaktor belegt.
Das in der Power-to-Gas-Anlage bei der Methanherstellung konsumierte CO2 wird in diesem Fall nicht bilanziert, da es das Energiesystem nicht verlässt und die Bilanzgrenze nicht überschreitet. Durch die anschließende Verbrennung des hergestellten Methans im BHKW ist der Prozessschritt netto CO2-neutral.
Wird jedoch der in einer Power-to-Gas-Anlage unter Verwendung von CO2 hergestellte Brennstoff, z. B. Methan, nicht innerhalb des Energiesystems wieder verbraucht, sondern z. B. in ein Netz eingespeist, wird damit die Bilanzgrenze überschritten (siehe folgende Abbildung).
Dadurch gehen die mit der Brennstoffeinspeisung verbundenen Emissionen negativ in die CO2-Bilanz der Variantenanalyse ein.
Das Stoffmodell Druckluft hat keine Versorger- und Einspeisungskomponenten und wird daher nicht gesondert in der Ökobilanz berücksichtigt. Lediglich die Erzeugungsenergie für die Druckluft, der Stromverbrauch der Kompressoren, fließt in die Ökobilanz ein.
Variantenanalyse
Nach dem Ausführen des 
Simulations- und 
Variantenanalysemoduls enthält das Formular des Variantenanalyseknotens unter dem Reiter Ökologie Angaben zu den CO2-Emissionen und zum Primärenergieeinsatz der Variante (siehe folgende Abbildung aus dem Tutorial 13).
Die CO2-Emissionen und der Primärenergieeinsatz werden wahlweise pro Jahr (Voreinstellung), Tag oder Stunde jeweils als Gesamtsumme beziffert und nach den Energieträgern und Energieformen Brennstoff, Strom, Wärme und Kälte (sofern sie im Projekt vorkommen) aufgeschlüsselt.
Balken- oder Tortendiagramme (über Drop-down-Menüs zu wählen) zeigen die Verteilung der CO2-Emissionen und des Primärenergieeinsatzes auf die Energieträger an.
Bei Einspeisung wird die CO2-Einsparung in der Gesamtbilanz berücksichtigt.
Wenn im Szenarienmanger Stützjahre festgelegt wurden, wird für jedes Stützjahr eine eigene Auswertung erstellt (siehe folgende Abbildung aus dem Tutorial 102).
Variantenvergleich
Der 
Variantenvergleich stellt die CO2-Emissionen und den Primärenergieinsatz der Varianten denen des Referenzfalls gegenüber.
Übersicht
Unter Übersicht → Variantenvergleich zeigen Diagramme nach der entsprechenden Auswahl aus der Drop-down-Liste die Werte der CO2-Emissionen und des Primärenergieinsatzes für das im Wirtschaftlichkeitsribbon gewählte Anzeigejahr an (siehe folgende Abbildung).
Ökologiebewertung
Die Reiter Referenzfall und Varianten 1 bis 3 haben jeweils den Unterreiter Ökologiebewertung. Darin werden die CO2-Emissionen und die Primärenergie für das im Wirtschaftlichkeitsribbon gewählte Anzeigejahr nach Energieform aufgeschlüsselt und als Summe aufgeführt. Die Formulare der Varianten stellen die Werte der Variante denen des Referenzfalls gegenüber (siehe folgende Abbildung).
Variantenvergleichsbericht
Die Ökologiebewertung ist im Variantenvergleichsbericht enthalten. Die ökologischen Kenndaten (CO2-Emissionen und Primärenergieeinsatz sowie die jeweilige Einsparung im Vergleich zum Referenzfall) werden darin tabellarisch unter Punkt 2 aufgeführt (siehe folgende Abbildung).
Unter Punkt 4 verdeutlichen Säulendiagramme die CO2-Emissionen und den Primärenergieeinsatz (siehe folgende Abbildung).
Der Abschnitt 5 des Variantenvergleichsberichts bewertet die Varianten unter ökologischen Gesichtspunkten im Vergleich mit dem Referenzfall. Der Text enthält Angaben zu den gesamten CO2-Emissionen pro gewählte Zeiteinheit (Jahr, Tag oder Stunde) und zum Primärenergieeinsatz jeder Variante. Säulendiagramme veranschaulichen die Verteilung der CO2-Emissionen und des Primärenergieeinsatzes auf die verschiedenen Energieträger (siehe folgende Abbildung).
Der Ökologiebericht unterscheidet nicht zwischen Akteuren.
Variantenvergleichsexport
Jeweils für einen Akteur enthält der Excel-Variantenvergleichsexport in den Blättern des Ist-Zustands und der Varianten die jährlich aufgeschlüsselten Daten der CO2-Emissionen und der Primärenergie.
