Definition: Was ist Erdgas?
Erdgas ist ein fossiler Energieträger, der überwiegend aus Methan besteht. Es entstand über Millionen Jahre aus organischem Material, das unter Sedimentschichten eingeschlossen, erhitzt und chemisch umgewandelt wurde. Erdgas kommt in unterirdischen Lagerstätten vor, häufig zusammen mit Erdöl oder in eigenständigen Gasfeldern. Es wird zur Stromerzeugung, Wärmeversorgung, Industrieproduktion, Chemieherstellung und teilweise im Verkehr genutzt.
Lange galt Erdgas als vergleichsweise sauberer fossiler Brennstoff, weil bei seiner Verbrennung weniger Kohlendioxid entsteht als bei Kohle oder Heizöl. Dennoch bleibt Erdgas ein fossiler Energieträger. Bei der Verbrennung entsteht CO2, und entlang der Förder- und Transportkette kann Methan entweichen. Da Methan ein starkes Treibhausgas ist, ist Erdgas aus Klimasicht deutlich problematischer, als die reine Verbrennung vermuten lässt.
Zusammensetzung
Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan. Je nach Lagerstätte enthält es zusätzlich Ethan, Propan, Butan, Kohlendioxid, Stickstoff, Schwefelwasserstoff, Wasserdampf und Spuren weiterer Stoffe. Vor der Nutzung wird Erdgas aufbereitet. Dabei werden Wasser, Schwefelverbindungen, Kohlendioxid und andere unerwünschte Bestandteile entfernt oder verringert.
Für den Transport im Gasnetz muss Erdgas bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen. Da Methan geruchlos ist, wird dem Gas ein stark riechender Stoff zugesetzt. Diese Odorierung sorgt dafür, dass Gaslecks früh bemerkt werden können.
Methan
Methan ist der wichtigste Bestandteil von Erdgas. Es besitzt eine hohe Energiedichte und verbrennt zu Kohlendioxid und Wasser. Bei unvollständiger Verbrennung können Kohlenmonoxid und weitere Schadstoffe entstehen. Methan selbst ist in der Atmosphäre stark klimawirksam. Deshalb sind Leckagen bei Förderung, Verarbeitung, Transport und Nutzung ein zentrales Umweltproblem.
Methanverluste können an Bohrstellen, Pipelines, Verdichtern, Speichern, LNG-Anlagen oder Hausanschlüssen auftreten. Ihre Erfassung ist schwierig, aber für eine realistische Klimabilanz wichtig.
Förderung und Transport
Erdgas wird durch Bohrungen aus unterirdischen Lagerstätten gewonnen. Konventionelles Erdgas strömt aus porösen Gesteinen, in denen es gespeichert ist. Unkonventionelles Erdgas, etwa Schiefergas, sitzt in dichten Gesteinen und wird häufig durch Fracking erschlossen. Dabei werden Wasser, Sand und Chemikalien unter Druck in das Gestein gepresst, um Risse zu erzeugen.
Nach der Förderung wird Erdgas gereinigt, getrocknet und über Pipelines transportiert oder als Flüssigerdgas verschifft. Für Flüssigerdgas, kurz LNG, wird Erdgas stark abgekühlt, bis es flüssig wird. Dadurch nimmt es weniger Raum ein. Am Zielort wird es wieder erwärmt und ins Gasnetz eingespeist.
Fracking
Fracking ermöglicht die Förderung von Gas aus dichten Gesteinen, ist aber umstritten. Umweltfragen betreffen Wasserverbrauch, Chemikalieneinsatz, mögliche Grundwasserbelastung, Methanemissionen, Erdbebenrisiken, Flächenverbrauch und Entsorgung von Lagerstättenwasser. Die Bewertung hängt stark von Geologie, Technik, Kontrolle und Regulierung ab.
Auch wenn Fracking die Gasförderung ausweiten kann, bleibt das geförderte Gas fossil. Klimapolitisch löst es daher nicht das Grundproblem der CO2- und Methanemissionen.
Nutzung von Erdgas
Erdgas wird in Haushalten vor allem zum Heizen, Kochen und für Warmwasser genutzt. In Kraftwerken dient es zur Stromerzeugung. Gaskraftwerke können schnell hoch- und herunterfahren und werden daher als flexible Ergänzung zu Wind- und Solarstrom eingesetzt. In der Industrie wird Erdgas für Prozesswärme, Dampferzeugung und als Rohstoff verwendet.
In der chemischen Industrie ist Erdgas eine wichtige Quelle für Wasserstoff und Synthesegas. Daraus entstehen Ammoniak, Methanol und weitere Grundchemikalien. Erdgas ist damit nicht nur Brennstoff, sondern auch Rohstoff.
Erdgasheizung
Erdgasheizungen sind weit verbreitet. Moderne Brennwertgeräte nutzen den Brennstoff besser als alte Heizkessel. Trotzdem entstehen bei jeder fossilen Gasheizung CO2-Emissionen. Für Klimaschutz müssen Wärmebedarf und fossiler Gasverbrauch sinken. Gebäudedämmung, Wärmepumpen, erneuerbare Fernwärme, Solarthermie und Abwärmenutzung sind wichtige Alternativen.
Umwelt- und Klimawirkung
Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen weniger CO2-Emissionen pro Energiemenge als bei Kohle. Das ist ein Vorteil gegenüber besonders emissionsintensiven Brennstoffen. Dennoch verursacht Erdgas weiterhin erhebliche Treibhausgasemissionen. Wird es in langlebigen Heizungen, Kraftwerken oder Industrieanlagen fest eingeplant, kann es den Ausstieg aus fossilen Energien verzögern.
Methanleckagen verschlechtern die Klimabilanz zusätzlich. Bereits kleine prozentuale Verluste können relevant sein, weil Methan stark erwärmend wirkt. Deshalb sind dichte Infrastruktur, Leckagekontrolle und schneller Ersatz fossiler Gasnutzung wichtig.
Erdgas und Energiewende
Erdgas wurde oft als Übergangsbrennstoff betrachtet, weil Gaskraftwerke flexibel sind und Kohlekraftwerke ersetzen können. Kurzfristig kann das Emissionen senken, wenn tatsächlich Kohle verdrängt wird. Langfristig muss jedoch auch Erdgas durch klimafreundliche Lösungen ersetzt werden.
Gasnetze könnten teilweise für Biomethan, Wasserstoff oder synthetisches Methan genutzt werden. Diese Energieträger sind jedoch begrenzt oder energieaufwendig. Deshalb sollten sie vor allem dort eingesetzt werden, wo direkte Elektrifizierung schwer möglich ist.
Zusammenfassung
Erdgas ist ein fossiler Energieträger, der überwiegend aus Methan besteht. Es wird zum Heizen, Kochen, zur Stromerzeugung, in der Industrie und als Chemierohstoff genutzt. Bei der Verbrennung entsteht weniger CO2 als bei Kohle, dennoch bleibt Erdgas klimawirksam. Methanverluste bei Förderung, Transport und Nutzung verschärfen die Bilanz. Für eine klimafreundliche Energieversorgung muss der Verbrauch fossilen Erdgases deutlich sinken. Alternativen sind Effizienz, erneuerbarer Strom, Wärmepumpen, klimafreundliche Fernwärme, grüner Wasserstoff in gezielten Anwendungen und ein sparsamer Umgang mit Energie.
