Erdgas: Vor- und Nachteile des fossilen Brennstoffes

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Erdgas gilt als umweltfreundlicher als Erdöl oder Kohle. Doch ganz ohne Probleme für die Umwelt ist diese Energiequelle auch nicht.

Erdgas ist immer ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, wobei das leicht brennbare Methan den mit Abstand größten Anteil hat. Abhängig von den geologischen Bedingungen des Fundorts variiert die Menge des Methans im Erdgas von 75 Molprozent zu weit über 90 Molprozent.

  • L-Erdgas (für englisch low / niedrig) bezeichnet ein Methan-Gehalt bis 87 Molprozent.
  • H-Erdgas (für englisch high / hoch) steht für Erdgas mit höherem Methan-Anteil.

Weitere brennbare Gase im Erdgas sind Propan, Butan oder Ethan.

Erdgas: So entsteht der fossile Brennstoff

Bohrtürme fördern das Erdgas.
Bohrtürme fördern das Erdgas. (Foto: CC0/pixabay/anita_starzycka)

Erdgas zählt neben Erdöl und Kohle zu den fossilen Brennstoffen. Ihre Entstehungsgeschichte reicht ungefähr 600 Millionen Jahre zurück, als Einzeller und Pflanzen die Erde bevölkerten.

  • Aus Algen, die im Urmeer im Schlamm versanken, entstand Erdgas. Diese Algen hatten keinen Zugang zu Sauerstoff, der für die Verwesung nötig ist. Außerdem wurden sie bald unter Gesteinsschichten begraben und waren dadurch hohen Temperaturen und großem Druck ausgesetzt. So wandelten sie ihre Bestandteile langsam in Methan um. Auch Erdöl entstand auf ähnliche Weise. Die beiden Stoffe kommen oft zusammen vor.
  • An Land versanken urzeitliche Pflanzenreste im Sumpfboden, der sie ebenfalls  luftdicht einschloss. Ähnlich wie im Meer komprimierte der Druck von Gesteinsablagerungen und hohen Temperaturen im Laufe der Jahrmillionen die Pflanzenreste zu fester Kohle. Während des Prozesses spalteten sich Fettsäuren  ab, aus denen durch komplexe chemische Vorgänge Methan entstand. Daher findet sich häufig in tiefen Steinkohleschichten auch Erdgas – das früher von den Bergleute gefürchtet Grubengas.

Meist noch an der Förderstelle durchläuft das rohe Erdgas mehrere aufwendige chemische Prozesse, um es von folgenden Nebenbestandteilen zu reinigen:

  • Edelgase wie zum Beispiel Helium, welches zum Beispiel als Kühlmittel weiterverwendet werden kann.
  • Schwefel, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff: Hersteller müssen die giftigen Stoffe umweltverträglich entsorgen oder lagern.
  • Sand oder Wasser
  • Bei den Bohrungen fällt teilweise radioaktiver Bohrschlamm an, der durch radioaktive Substanzen aus dem Erdinneren belastet ist.

Erdgas selbst kannst du nicht riechen oder sehen. Künstlich hinzugefügte Duftstoffe sorgen für den typischen Gasgeruch. Sie sollen sicherstellen, dass man ein Gasleck bemerken und lokalisieren kann.

Mit Erdgas heizen und tanken

Auch in Deutschland kannst du bereits CNG-Erdgas tanken.
Auch in Deutschland kannst du bereits CNG-Erdgas tanken. (Foto: CC0/pixabay/Freedommail)

Wenn Erdgas verbrennt, setzt es Wärmeenergie frei. Diese Energie wird folgendermaßen genutzt:

  • Mit der Wärme kannst du heizen und kochen. So war laut einer Statistik des Bundesamts für Wirtschaft und Umwelt im Jahr 2014 in jeder zweiten neuen Wohnung eine Erdgasheizung installiert.
  • Die Metallindustrie heizt mit Erdgas Schmelz- oder Hochöfen ein.
  • Auch Ziegeleien, Zementwerke oder Großbäckereien heizen ihre Öfen oft mit Erdgas.

Aus Erdgas kann man Wasserstoff und Kunstdünger herstellen. Außerdem kann es Fahrzeuge antreiben.

Auch in Deutschland haben Hersteller Autos auf den Markt gebracht, die mit Erdgas tanken. Du erkennst Erdgas an den Tankstellen mit der Abkürzung CNG oder LNG. Die beiden Erdgassorten werden durch unterschiedliche Methoden aufbereitet.

  • CNG-Erdgas ist stark verdichtet: Die Abkürzung CNG steht für Compressed Natural Gas und wird auch für Personenwagen verwendet.
  • LNG-Erdgas ist verflüssigt: Die Abkürzung bedeutet Liquiefied Natural Gas. Mit flüssigem LNG-Gas sollen künftig Lastwagen und auch Schiffe fahren.
  • Aber es gibt auch Autogas an den Tankstellen, das kein Erdgas ist. Dieses Gas mit den Abkürzungen NGL oder LPG stammt meisten aus der Erdölproduktion und enthält kein Methan. Allerdings enthält dieses Autogas kein Biogas. Erdgas-Treibstoffe haben außerdem einen höheren Energiegehalt – im Schnitt sind sie also preiswerter und emissionsärmer.

Strom aus Erdgas soll die Energiewende ermöglichen

Laut Erhebungen des Frauenhofer-Instituts spielt Gas als Stromquelle in Deutschland zur Zeit nur eine Nebenrolle. Laut dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) sollen Gas-Kraftwerke jedoch eine wichtige Aufgabe bei der Energiewende übernehmen: Sie sollen die natürlichen Schwankungen bei der Stromerzeugung durch Sonne und Wind überbrücken. Denn kleinere Gas-Kraftwerke können in kürzester Zeit hochgefahren werden und so flexibel zusätzlichen Strom ins Energienetz einspeisen.

Greenpeace plädierte 2010 dafür, Erdgas-Kraftwerke als „Übergangsenergieträger“ für den Atomausstieg zu verwenden. Das etwas sauberere Erdgas soll den Energiebedarf sichern, bis erneuerbare Energien vollständig die Kohle- und Atomkraftwerke ersetzten können.

Hilft Erdgas, die Klimaziele einzuhalten?

Erdgas soll den Atomausstieg vereinfachen – allerdings nur als Übergangslösung.
Erdgas soll den Atomausstieg vereinfachen – allerdings nur als Übergangslösung. (Foto: CC0/pixabay/geralt)

Die Antwort diskutieren Fachleute weltweit kontrovers. Erdgas soll weltweit als „Brückenenergie“ den Übergang zu klimafreundlichen erneuerbaren Energien schaffen.

Es ist richtig: Erdgas setzt weniger Treibhausgase frei als Erdöl oder Kohle.

  • Die Klimaschutzagentur KEA hat die Emissionen von Energieträgern verglichen: Erdgas stieß 21,6 Prozent weniger Emissionen aus als Heizöl. Es lag etwa 50 Prozent unter dem üblichen Strommix in Deutschland, der zum Großteil aus Kohlestrom besteht.

Allerdings enthält Erdgas auch besonders viel Methan. Forscher sind uneins über den komplexen Effekt des Klimagases.

1) Methan wirkt stärker auf das Klima ein, bleibt aber kürzer in der Atmosphäre enthalten als CO2. Daher kann sich das Klima schneller von Methan „erholen“.

  • Das Umweltministerium verweist darauf, dass Methan ein wesentlich stärkeres Treibhausgas ist als Kohlenstoffdioxid.
  • Allerdings bleibt Methan nur neun bis fünfzehn Jahre in der Atmosphäre.
  • CO2 zerfällt langsamer – wie langsam ist umstritten: Laut Umweltbundesamt soll es durchschnittlich 120 Jahre in der Atmosphäre zurückbleiben. Anderen Forschern zufolge soll das Gas sich mehrere Jahrtausende lang auf das Klima auswirken können.

2) Allerdings entweicht Methan auch, während das Erdgas gefördert oder transportiert wird.

  • In einer Studie zum Methan-Fußabdruck von Erdgas erläutern die Forscher der Cornell University, dass durch Fracking (Förderung aus Schiefergestein) zwölf mal mehr Methan entweicht, als bei den herkömmlichen Methoden.
  • Satellitenauswertungen zeigen steigende Methanwerte parallel mit der zunehmenden Förderung durch Fracking, vor allem in den USA.

Kurzfristig könnte Erdgas die Klimaerwärmung also anheizen, besonders wenn für den „Übergangsbedarf“ Erdgas aus Schiefergestein dient. Laut Geo befürchten mehrere Forscher, dass Erdgas den Druck von Unternehmen nimmt, schnell auf die notwendigen erneuerbare Energien umzustellen.

Erdgas: Wie steht es um die Vorräte?

Erdgaspipelines transportieren das Gas.
Erdgaspipelines transportieren das Gas. (Foto: CC0/pixabay/ID 12019)

Erdgas ist eine fossile Energiequelle – genauso wie Erdöl und Kohle. Und auch hiervon werden wir die Vorräte in absehbarer Zeit aufgebraucht haben.

  • Laut BUND reichen die weltweiten bestätigten Erdgasreserven noch für geschätzte 64 Jahre. Die größten heute erschlossenen Erdgasfelder sind in Russland, Norwegen und Katar.

Deutschland verfügt nur über kleinere eigene Erdgasvorkommen in Norddeutschland.  Der BP-World-Energy-Bericht gibt an, dass Deutschland seinen Bedarf durch Lieferungen aus Russland, Norwegen und den Niederlanden deckt.

Weitere Erdgasvorkommen werden als Ressourcen bezeichnet. Sie unterscheiden sich von Reserven, weil man auf sie aktuell nicht zugreifen kann. Das liegt daran, dass

  • die Menge noch nicht genau abzuschätzen ist.
  • die Förderung auf noch nicht ausgereiften Technologien beruht.
  • die Förderung mit heutigen Mitteln zu aufwendig ist.

Zu diesen Ressourcen zählen auch die Erdgasvorkommen, die man in der Arktis sowie im Permafrostboden in Sibirien und Alaska vermutet. Greenpeace berichtet, dass diese Lebensräume durch Probebohrungen bereits bedroht werden.

Erdgas-Fracking: So schädlich ist es für die Umwelt

Der technische Aufwand nimmt zu, um neue Erdgasvorkommen zu nutzen.
Der technische Aufwand nimmt zu, um neue Erdgasvorkommen zu nutzen. (Foto: CC0/pixabay/jp26jp)

Die Erdgasvorkommen in den USA zählen hauptsächlich zu den „unkonventionellen“ Vorkommen. Das bedeutet, dass übliche Bohrtechniken nicht ausreichen, um das Erdgas zu fördern. Doch ist eine neue Technik schon so weit entwickelt, dass sie aus Sicht der Unternehmen rentabel ist.

Die USA fördert ihr Erdgas durch das sogenannte hydraulische Fracking. Dabei weitet Wasser bestehende Risse in den Gesteinsschichten. Das Wasser ist meist mit Quarzsand und chemischen Mitteln verdickt.

Das hat allerdings auch Nachteile:

  • Die verwendeten Chemikalien können ins Grundwasser und somit ins Trinkwasser gelangen.
  • Bei Fracking entweicht mehr Methan als bei herkömmlichen Verfahren.
  • In den Gesteinsschichten – hauptsächlich Schiefer – bleiben Hohlräume zurück, die Erdbeben auslösen können.

Seit Juni 2016 ist Fracking in Deutschland weitestgehend verboten. Doch auch in Deutschland gab es schon Erdbeben, die auf Fracking zurück zuführen sind. Der NDR berichtete im November 2018 von einem Erdbeben in der Nähe von Cloppenburg in Niedersachsen.

Mehr Informationen: Fracking: keiner will es, doch keiner will es verbieten

So kommen die Erdgas-Preise zustande

Tanker transportieren das Erdgas über die Ozeane.
Tanker transportieren das Erdgas über die Ozeane. (Foto: CC0/pixabay/ArZoeMie)

Hast du dich für eine Erdgasheizung entschieden, zahlst du monatlich das von dir verbrauchte Gas. Du kannst es nicht auf Vorrat kaufen. Die Erdgaspreise ändern sich monatlich – sie bilden den Verbrauch ab: So steigt im Winter gewöhnlich der Preis, weil Heizungen mehr verbrauchen.

Aber auch durch andere Entwicklungen schwankt der Erdgaspreis:

  • 2010 sank der Preis, weil der Bundesgerichtshof die vorher übliche Bindung an den Heizölpreis untersagte.
  • 2016 sank der Preis wiederum kurzfristig, diesmal aufgrund der größeren Erdgasmengen auf dem Markt. Die USA förderten durch Fracking mehr, als sie verbrauchten. Riesige Tankschiffe transportieren zunehmend flüssiges Erdgas (LNG) aus den USA, Asien und Australien.
  • Experten des Statistischen Bundesamtes gehen davon aus, dass mittelfristig der Erdgaspreis jedoch weiter steigt, weil die Reserven abnehmen.

Erdgas: Es geht umweltfreundlicher mit Biogas

Biogas aus landwirtschaftlichen Abfällen ist eine Alternative.
Biogas aus landwirtschaftlichen Abfällen ist eine Alternative. (Foto: CC0/pixabay/ADMC)

Wenn du eine Gasheizung besitzt, kannst du ganz leicht zu einem Gasanbieter wechseln, der Biogas verwendet. Diese Anbieter verkaufen ein Gemisch aus Erdgas und Biogas aus der Landwirtschaft. Weil Biogas schneller entsteht und dabei CO2 bindet, gilt es als regenerativ und klimaneutral. Der Anteil von Biogas kann sich von Anbieter zu Anbieter stark unterscheiden. (Vergleiche hier verschiedene Gas-Tarife.)

Ähnlich wie du dir den Stromanbieter aussuchst, kannst du auch den Anbieter für Erdgas einfach wechseln.

  • Mit Tarifrechnern im Internet kannst du dir einen passenden Tarif und Anbieter aussuchen.
  • In der Regel brauchst du nur die Postleitzahl und den Verbrauch in Kilo-Wattstunden anzugeben.

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(2) Kommentare

  1. Wenn man bedenkt, das für den Transport des Gases durch die Pipeline auch jede Menge Energie benötigt wird, sind die Emissionsvorteile schon wieder verschlungen. Ebenso wenn es im Schiff mit Schweröl-Motor Richtung Deutschland Transportiert wird.

    Es geht nur mit Sparen und Achtsamen Umgang mit Ressourcen.

    Gruß
    Markus

  2. Mit anderen Worten:
    Der Kohleausstieg wird eben doch nicht so einfach und so schnell von statten gehen, wie viele das gern hätten. Und teuer wird er außerdem.

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