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Herstellung von Erdgas

Erstellt am: 06.03.2010 | Stand des Wissens: 22.02.2023

Synthesebericht gehört zu:
Ansprechperson
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Gas, das bei der sauerstofffreien Zersetzung von Biomasse entsteht. Der Hauptbestandteil ist Methan (CH4). Oftmals enthält es auch Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Schwefelwasserstoff. In Deutschland wird Erdgas nicht mehr in nennenswerten Mengen gefördert, sondern vor allem aus den Niederlanden, Norwegen und Russland importiert. Damit erhöht Erdgas als Kraftstoff nicht die Versorgungssicherheit. Die genaue Verteilung der Bezugsquellen im Jahr 2020 ist in der Abbildung 1 dargestellt. Durch den Einmarsch russischer Truppen in der Ukraine im Februar 2022 und den damit verbundenen Sanktionen ist die Lieferung von russischem Gas mit verstärkten Risiken behaftet. Aufgrund dessen wird derzeit der gesteigerte Import von flüssigem Erdgas (Liquified Natural Gas, LNG) und damit verbundene Ausbauten für die künftige Versorgung verstärkt diskutiert. [Bück22]
Russland 55 Prozent, Norwegen 30 Prozent, Niederlande 13 Prozent, Übriges Europa 2 ProzentAbb. 1: Verteilung der deutschen Erdgasbezugsquellen in 2020 [BP21a, S.45] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Erdgas kann entweder gasförmig über Pipelines (Compressed Natural Gas, CNG) oder als LNG zum Beispiel mittels Schiffen transportiert werden. Flüssiges Erdgas schrumpft auf 1/600 seines Volumens, allerdings muss es dabei stark abgekühlt werden (-160 Grad Celsius). [Gas24a]
Durch die vorhandene Infrastruktur des Erdgasnetzes entfällt der Aufbau eines aufwändigen Transport- und Verteilnetzes, und es entstehen im Gegensatz zum LNG keine Verteiler- und Lagerkosten. Heute werden vorrangig mit CNG betriebene Erdgasfahrzeuge von der Automobilindustrie produziert. LNG eignet sich eher für den Einsatz in Lastkraftwagen oder bei Schiffen, weniger für den Einsatz bei Personenkraftwagen. [PRIM22]
Glossar
Ansprechperson
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Andere gasförmige Kraftstoffe (Stand des Wissens: 15.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304352
Literatur
[BP21a] Statistical Review of World Energy BP (Hrsg.) Statistical Review of World Energy - 70th edition, 2021
[Bück22] Bücker, Till Wie Deutschland unabhängiger werden will, 2022/03/02
[Gas24a] Gas24 Gas24, 2010
[PRIM22] PRIMAGAS Energie GmbH (Hrsg.) Was bringt ein Erdgas-Antrieb: LNG-Lkw statt Dieselfahrzeuge für die Logistik?, 2022
Glossar
CNG Compressed natural gas = komprimiertes Erdgas (CH4) wie es zum Beispiel in Fahrzeugen getankt werden kann. Durch die Kompression auf ca. 200 bar erhöht sich der Energiegehalt bezogen auf das Volumen und somit z.B. die Reichweite eines Fahrzeuges bei gleichem Tankvolumen.
Biomasse Biomasse umfasst:
  • Reststoffe wie z.B. Restholz, organische Abfälle (Biomüll, Gülle etc.), Stroh sowie
  • Energiepflanzen wie z.B. Raps, schnell wachsende Baumarten, Energiegetreide, Miscanthus.
LNG
Liquified natural gas = Flüssigerdgas (CH4) wie es zum Beispiel in Fahrzeugen getankt werden kann. Durch Abkühlen auf -164 Grad Celsius schrumpft das Volumen auf ein sechshundertstel des Normvolumens. Damit erhöht sich der Energiegehalt bezogen auf das Volumen und somit zum Beispiel die Reichweite eines Fahrzeuges bei gleichem Tankvolumen. Für die aufwendige Verflüssigung werden circa 10 bis 25 Prozent der im Erdgas gespeicherten Energie aufgewendet, daher findet man im Straßenverkehr hauptsächlich compressed natural gas = komprimiertes Erdgas (CNG).
CH4
= Methan. Es ist ein farbloses, geruchloses und leicht brennbares Gas, das zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt. Methan ist Hauptbestandteil von Erdgas, Biogas, Deponiegas und Klärgas. Als Erdgas dient es hauptsächlich der Beheizung von Wohn- und Gewerberäumen, als industrielle Prozesswärmeenergie, zur elektrischen Stromerzeugung und in kleinem Umfang als Treibstoff für Kraftfahrzeuge.
Methan gehört zu den klimarelevanten Treibhausgasen. Methan entsteht bei allen organischen Gär- und Zersetzungsprozessen, wie z.B. in Sümpfen, Nassreisfeldern und Massenviehhaltung. (Der Verdauungstrakt von Wiederkäuern produziert Methan.)
Nach Kohlendioxid ist Methan mit einem Anteil von knapp 20 Prozent wichtigster Verursacher des Treibhauseffekts, wobei es ein 20- bis 30-mal wirksameres Treibhausgas als CO2 ist. Die weltweiten Methanemissionen werden auf 500 Mio. Tonnen/Jahr geschätzt, davon gehen rund 70 Prozent auf menschliche Aktivitäten zurück.
CO
= Kohlenstoffmonoxid. CO ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffdioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Kohlenstoffmonoxid beeinträchtigt die Sauerstoffaufnahme von Menschen und Tieren. Schon kleine Mengen dieses Atemgiftes haben Auswirkungen auf das Zentralnervensystem.
Es entsteht bei der unvollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen. Dies erfolgt zum Beispiel beim Verbrennen dieser Stoffe, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen stattfindet. Kohlenstoffmonoxid selbst ist brennbar und verbrennt mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid. Hauptquelle für die CO-Belastung der Luft ist der Kfz-Verkehr.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?290625

Gedruckt am Sonntag, 23. Februar 2025 09:46:53