Biomethan: Nachhaltige Alternative zu fossilem Erdgas?

Aus nachwachsenden Rohstoffen lässt sich Biomethan herstellen – eine emissionsarme Alternative zum Erdgas. Aber ist Biomethan dadurch auch nachhaltig? Die Antwort findest du hier.

Biomethan hat das Potenzial, die Energiewende voranzubringen. Das Gas ist nahezu identisch zum fossilen Erdgas – mit dem Vorteil, dass es aus nachwachsenden Rohstoffen stammt.

Das eröffnet Chancen für den raschen Umbau der Energieversorgung hin zu regenerativen Quellen. Biomethan ließe sich beispielsweise ohne großen Aufwand auch in bisherigen Heizungsanlagen anstelle von Erdgas verwenden. Eine andere Einsatzmöglichkeit ist der Antrieb von gasbetriebenen Fahrzeugen.

Aber Biomethan bietet nicht nur Lösungen, sondern wirft auch einige zentrale Fragen auf: 

• Wie sieht es mit der Verfügbarkeit aus?
• Biomethan ist zwar kein fossiler Energieträger – aber wie ist seine Klimawirkung einzuschätzen?
• Und vor allem: Was würde das Heizen mit Biomethan kosten?

Biomethan, Methan oder Biogas: Was ist der Unterschied?

Biomethan ist genaugenommen auch Methan (CH4). Der entscheidende Unterschied zum fossilen Gas liegt in seiner Entstehung sowie möglichen Abweichungen in der Zusammensetzung. 

• Mit rund 85 bis 98 Prozent ist Methan (CH₄) der Hauptbestandteil von fossilem Erdgas. Die bestehende Infrastruktur rund um die Erdgasnutzung, etwa Transportleitungen oder Einspeisepunkte, sind auf diesen hohen Methangehalt ausgerichtet.
• Methan zählt wie Kohlenstoffdioxid (CO₂) zu den Treibhausgasen. Gelangt Methan in die Atmosphäre, ist es Expert:innen zufolge rund 28-mal schädlicher als CO₂. Das liegt daran, dass es zwar schneller in der Atmosphäre zerfällt als CO₂, dabei jedoch eine stärkere Klimawirkung entfaltet.
• Biogas entsteht durch die Vergärung organischer Stoffe wie Stroh, Pflanzenschnitt, Gülle oder auch speziell angebauten Energiepflanzen wie Mais. Das so gewonnene Biogas besteht nur zu 45 bis 70 Prozent aus Methan. Den Rest machen dann hauptsächlich Kohlenstoffdioxid sowie Schwefelverbindungen, Ammoniak und Wasserdampf aus.
• Biomethan ist das gereinigte und aufbereitete Biogas. In technisch aufwendigen Verfahren wird das Biogas entschwefelt und das CO₂ abgetrennt. Die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR) erklärt, dass so aufbereitetes Biomethan dem fossilen Erdgas gleichzusetzen ist. Es kann daher die gleiche Infrastruktur und dieselben Leitungen nutzen, die für Erdgas bestehen.

Laut Branchenmeinung gilt heutzutage Biomethan als das günstigste und am einfachsten zu verwendende erneuerbare Gas. Denn überall dort, wo Erdgas im Einsatz ist, kann Biomethan es problemlos ersetzen.

Die vielfältigen Möglichkeiten von Biomethan

Im Grunde genommen stellt Biomethan eine sofort nutzbare Alternative zu Erdgas dar. Es könnte die Versorgung mit Wärme und Strom aus erneuerbaren Energien erheblich erweitern. Neben Solar- und Windenergie könnte Biomethan somit einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende leisten.

Biomethan lässt sich wie Erdgas verwenden:

• Wärme: Gasheizungen könnten ohne Umbauten mit Biomethan arbeiten.
• Strom: Gaskraftwerke zur Wärme- oder Stromerzeugung.
• Mobilität: Fahrzeuge mit Gasantrieb wie Lastwagen oder Busse, die heute mit Erdgas fahren.
• Industrie: Industriezweige, die entweder einen hohen Energiebedarf haben oder Erdgas für ihre Herstellungsprozesse verwenden, wie beispielsweise zur Herstellung von Kunstdünger.

Die Energiewende eröffnet mit ihrem Umbau der Energieversorgung von fossilen Quellen hin zu erneuerbaren Energien neue Anwendungen für Bio-Energien. Eine der Herausforderungen bei den Erneuerbaren ist, dass sie nicht jederzeit zur Verfügung stehen.

Power-to-Gas-Speicherung könnte helfen, solche Lücken zu füllen. An sonnigen oder windigen Tagen ließe sich der überschüssige Ökostrom dazu verwenden, Biomethan herzustellen und zu speichern. Nachts, bei Dunkelflaute oder bei Windstille könnte dann das gespeicherte Biomethan eine stabile Energieversorgung sicherstellen.

Kann man mit Biomethan in Zukunft heizen?

Die technischen Voraussetzungen sind gegeben, um mit Biomethan auch Heizungen zu betreiben. Es stellt sich jedoch die Frage, wie es um die Verfügbarkeit steht. Kann Deutschland selbst genügend Biomethan produzieren, um Erdgas zu ersetzen? Das wäre ein entscheidender Vorteil und eine Möglichkeit, sich von Gasimporten unabhängig zu machen.

• Der Verbrauch an Erdgas: Laut der Bundesnetzagentur hat Deutschland 2022 insgesamt 847.470 Gigawattstunden Gas verbraucht. Private Haushalte und Gewerbe verbrauchten rund 41,4 Prozent dieser Gesamtmenge. 
• Die derzeitige Biomethan-Produktion: Das Deutsche Biomasseforschungszentrum berichtet, dass die Biomethan-Produktion 2022 etwa ein Prozent des gesamten Erdgasbedarfs ausmachte.
• Der voraussichtliche Bedarf an Biomethan: Modellberechnungen gehen von einem Anstieg des (Bio-)Gasbedarfs insgesamt aus. Eine Studie der Deutschen Energie-Agentur DENA rechnet bis 2040 mit einem stark wachsendem Bedarf an Biomethan. Allein für die Haushalte ergibt sich laut Hochrechnungen mit verschiedenen Szenarien eine Spanne von 13,4 bis 44, 6 Terawattstunden. Zum Vergleich: Die gesamte Produktion für Biomethan lag 2022 bei 10,5 Terawattstunden. 

Verschiedene Organisationen wie die Deutsche Umwelthilfe (DUH) weisen darauf hin, dass die aktuellen Kapazitäten für Biomethan nicht ausreichend sind. Deutschland wird also weiterhin auf Gasimporte angewiesen sein. Selbst für den Ersatz von Erdgas in privaten Heizungsanlagen reichen die eigenen Biomethankapazitäten laut der DUH nicht aus.

Zum einen benötigt Deutschland mehr Aufbereitungsanlagen (rund 240 sind Stand 2023 in Betrieb), zum anderen ist die Herstellung grundsätzlich technisch intensiver als die von fossilem Erdgas. Die DUH geht daher von höheren Heizkosten aus – selbst wenn ausreichende Anlagen vorhanden und diese voll ausgelastet sind. 

Die für 2029 zu erwartenden Heizkosten für Mietwohnungen liegen laut der DUH

• bei 2,40 Euro pro Quadratmeter Wohnfläche für Biomethan.
• bei 1,40 Euro pro Quadratmeter Wohnfläche für eine Wärmepumpe mit PV-Strom.

Solche Preistrends sind auch bei den Heizkosten für das Eigenheim zu erwarten.

Ist Biomethan wirklich klimaneutral und nachhaltig?

Biomethan gilt zunächst einmal als klimaneutral. Das bedeutet, dass seine CO2-Bilanz ausgeglichen ist. Mögliche Treibhausgas-Emissionen lassen sich durch Einsparungen ausgleichen. Vor allem durch die Nutzung von Bioabfällen sind Einsparungen möglich. 

Der Verband der Gasindustrie, Gas for Climate, sieht sogar Potenzial für Negativ-Emissionen, also Einsparungen von Treibhausgasen, die über einen bloßen Ausgleich hinausgehen. Der Verband beziffert das Einsparungspotential in einer Größenordnung von 80 bis zu 200 Prozent gegenüber den Emissionen aus fossilem Gas.  

Jedoch lohnt es sich, genauer hinzuschauen. In die Rechnung fließen auch Treibhausgas-Emissionen ein, die durch die Verbrennung der organischen Abfälle entstehen würden – anstelle ihrer Verwendung für Biomethan. Weiterhin beinhaltet die Rechnung die zusätzliche Verwendung von Carbon-Capture-and-Storage-Technologien (CCS).

Die Umweltorganisation NABU schließt die Möglichkeit nicht aus, dass Biomethan sogar eine schlechtere Klimabilanz aufweisen könnte als sein fossiles Gegenstück. Den Verlust an gebundenem Kohlenstoff im Boden sieht die Organisation kritisch.

Außerdem bleibt das Risiko von ungewollten Methanemissionen bestehen. Bei fossilem Methan sind undichte Stellen im Leitungssystem eine der Hauptquellen für Treibhausgas-Emissionen. Das Erdgas bezieht Deutschland durch ein langes Pipelinesystem zum Beispiel aus Norwegen. In Deutschland stellt ein weitverzweigtes Rohrleitungssystem die Versorgung der Haushalte sicher. Für Biomethan wird zumindest im Inland dieses Leistungssystem genutzt.

Die Nachhaltigkeit von Biomethan hängt hauptsächlich von der Wahl des Ausgangsstoffes ab. Der NABU erläutert dazu:

• Nachhaltig ist Biomethan, das aus ungenutztem Pflanzenschnitt, Stroh oder organischen Abfällen gewonnen wird.
• Nachhaltigkeit kritisch ist dagegen die Gewinnung aus Energiepflanzen – wenn beispielsweise Ackerfläche dazu verwendet wird, um Mais als Energiepflanze anzubauen. Der Boden steht dann nicht mehr für den Anbau von Lebensmittel zur Verfügung.

Der NABU setzt sich dafür ein, Biogas und Biomethan hauptsächlich zur Sicherung der Energieversorgung einzusetzen. Zur Herstellung sollten dann auch vorrangig organische Abfälle dienen und keine eigens zur Gasgewinnung angebauten Energiepflanzen.

Fazit: Ist Biomethan eine Alternative zu Erdgas?

Der große Vorteil von Biomethan liegt darin, dass es die gleiche Infrastruktur wie Erdgas nutzen kann. Zudem lassen sich bestehende Gasheizungen ohne großen Aufwand auf Biomethan umstellen.

Nach derzeitigem Stand hat Biomethan, zumindest in Deutschland, ein Ressourcenproblem:

• Aufbereitungsanlagen fehlen: Laut Klimareporter geht der Ausbau der benötigten Anlagen nur schleppend voran. 
• Knappe Rohstoffe: Nachhaltige Rohstoffe wie etwa organische Abfälle reichen nicht aus, um Erdgas breitflächig zu ersetzen. Der Anbau von Mais als Energielieferant ist in Hinblick auf Nachhaltigkeit kritisch zu sehen. Auch der Import von Biomethan verlängert die Transportwege. Zugleich steigt damit das Risiko ungewollter Methanemissionen.

Dennoch ist Biomethan eine wichtige Komponente, um in einer regenerativen Energieversorgung die Lücken, die durch Solar- und Windkraft entstehen, zu schließen.

Biomethan ist ein Baustein der Energiewende, jedoch nicht die allumfassende einfache Lösung. Zum Gelingen werden auch Wärmepumpen und erneuerbare Energien beitragen müssen. Zudem ist die Politik gefragt, durch gezielte Förderungen ein klares Zeichen zu setzen – beispielsweise für landwirtschaftliche Betriebe oder Schnittgut aus der Landschaftspflege. 

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