Ist Erdgas wirklich ökologisch?

Wer Erdgas sucht, der findet es überall: in Heizungen, in Verkehrsmitteln, in Privathaushalten und öffentlichen Gebäuden. Lange galt es als jederzeit verfügbar und als einer der effizientesten Energieträger. Aber: Auch Erdgas ist ein fossiler Brennstoff, bei dessen Verbrennung Treibhausgase freigesetzt werden. Neben den Emissionen bei der Verbrennung wird bei Gewinnung, Aufbereitung und Transport zudem Methan freigesetzt. Dabei gilt Methan ebenfalls als Treibhausgas mit einem größeren Treibhauspotenzial als CO₂. Das wirft die Frage auf, ob Erdgas wirklich so ökologisch ist, wie bisher angenommen.

Welche Faktoren Erdgas ökologisch machen, wie sich die sogenannten Vorkettenemissionen entwickelt haben und warum Biomethan in Zukunft eine noch wichtigere Rolle spielen wird, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Vorkettenemissionen – das steckt dahinter

Hinsichtlich seiner Emissionen ist Erdgas generell klimafreundlicher als Kohle oder Erdöl. Es verbrennt besonders schadstoffarm bei gleichzeitig spezifisch geringen CO₂-Emissionen und effizienter Energiebereitstellung. Doch bis es so weit ist, muss das Erdgas erst einmal zu seinem Einsatzort gelangen. Und genau hier können schon Treibhausgasemissionen vermieden werden, die bei Gewinnung, Aufbereitung und Transport in die Atmosphäre gelangen.

Bei der Gewinnung von Erdgas kommt es zu sogenannten Leckagen. Das bedeutet, dass bei der Gewinnung und Förderung von Erdgas an die Erdoberfläche ein Anteil an Methan freigesetzt wird. Dieser entweicht in die Atmosphäre und hat dort stärkere Auswirkungen auf die Erderwärmung als beispielsweise CO₂. Ähnliches gilt für die Vorketten der Aufbereitung sowie den Transport von Erdgas durch Lkw, Schiffe, Züge oder Pipelines. Auch hier kommt es durch Leckagen zu einer ungewollten Freisetzung von Erdgas. Ökologisch ist das nicht. Doch wie groß sind diese Emissionen tatsächlich?

Weniger ist mehr: So erfolgreich lassen sich Methanemissionen reduzieren

Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas. Gelangt es in die Erdatmosphäre, oxidiert es dort zu Kohlenstoffmonoxid und CO₂ – und trägt als Treibhausgas zur Erderwärmung bei. Um die Umwelt zu schützen und Klimaziele zu erreichen, gilt es, sämtliche Methanemissionen zu reduzieren. Und das klappt in Deutschland seit Jahren zunehmend besser. So sind die Methanemissionen in Deutschland zwischen 1990 und 2017 von 120,9 Mio. Tonnen auf 55,2 Mio. Tonnen CO₂-Äquivalente pro Jahr gesunken. Das ist ein Minus von gut 54 Prozent. Auch die deutsche Gasindustrie hat zum Rückgang der Methanemissionen beigetragen, konnte sie diese doch seit 1990 um 39 Prozent verringern. Weitere anthropogene Methanemissionen entstehen in Sektoren wie Abfall und Abwasser, Haushalte und Kleinverbraucher, Industrie und Gewerbe, Verkehr sowie Landwirtschaft.

Wie viele Emissionen entstehen durch die Vorketten tatsächlich?

Studien haben gezeigt: Die Vorkettenemissionswerte von Erdgas liegen in Deutschland (Stand 2020) bei rund 29 Gramm CO₂-Äquivalent pro kWh. Damit machen sie etwa 12,5 Prozent der gesamten spezifischen Emissionen von Erdgas aus. Die Methanverluste aus Produktion und Transport liegen bei rund 0,6 Volumenprozent, wovon circa vier Fünftel auf Transport und Verteilung entfallen. Bedingt durch die Klimawirksamkeit von Methan entstehen damit etwa 11 Gramm CO₂-Äquivalent pro verbrannte Kilowattstunde. Zudem bilden sich um die 18 Gramm CO₂-Emissionen durch den Energieaufwand bei Förderung, Aufbereitung und Transport. Je mehr Leckagen und Emissionen sich also vermeiden lassen, umso besser die Klimabilanz und umso ökologischer ist Erdgas.

Umweltfreundlich, vielseitig und ressourcenschonend – die Vorteile von Erdgas

Laufen die Vorketten von Erdgas also mit so wenig Methanemissionen wie möglich ab, verbessert sich die Klimabilanz des Energieträgers noch weiter. Nicht umsonst gilt es als wichtiger Einflussfaktor für Umweltschutz, Wirtschaftswachstum und Kostensenkungen beim Endverbraucher. Warum das so ist, zeigen die folgenden charakteristischen Eigenschaften des Energieträgers:

• Erdgas hat die beste Klimabilanz unter den fossilen Energieträgern: Im Vergleich zu Kohle und Heizöl verursacht Erdgas rund ein Drittel weniger Treibhausgase, zwischen 50 und 95 Prozent weniger Stickoxide und nahezu keinen Feinstaub. So kann es einen signifikanten Beitrag zur Reduktion von CO₂-Emissionen und Luftschadstoffen leisten.

• Erdgas kann zur Versorgungssicherheit beitragen: Vielseitig einsetzbar, findet sich Erdgas in etlichen Systemen zur Energieversorgung wieder. Ob Erdgaskessel, Gasmotor oder Gasturbine – Erdgas lässt sich gerade in Städten vielfältig nutzen. Bei einem Transport über die Infrastruktur des unterirdischen Gasnetzes entfällt zudem der problematische Transport über Lkw, Schiffe oder Züge. Das begünstigt eine effiziente Verteilung. Damit die Methanemissionen dabei gering bleiben, kommt es auf dichte Leitungen an, denn auf Transport und Verteilung entfällt der größte Teil der Methanverluste. Damit ist Erdgas nicht nur ökologisch, sondern stellt gleichzeitig auch einen der wichtigsten Pfeiler der modernen Infrastruktur dar. Die Gaskrise 2022 hat allerdings gezeigt, wie wichtig dafür breit gestreute Bezugsquellen sind.

• Erdgas bietet eine hohe Effizienz bei der Energieerzeugung: Vor allem in der Kraft-Wärme-Kopplung wird Gas besonders effizient genutzt. Das macht Erdgas ökologisch, lassen sich so doch Ressourcen und Energie einsparen.

• Erdgas ist ökologisch, weil es sich direkt nutzen lässt: Besonders effizient ist Erdgas bei direkter Nutzung als Primärenergie. Denn das erfordert keinen energieaufwendigen Umwandlungsprozess.

Biomethan und synthetisches Erdgas als Alternativen

Ein weiterer Vorteil der Nutzung von Erdgas als Energieträger sind seine alternativen Herstellungsarten. Denn neben Erdgas als fossilem Brennstoff gibt es zudem die Möglichkeit, Erdgas synthetisch oder als Biomethan zu produzieren. Vor allem synthetisches Erdgas ist besonders ökologisch und kann mit einigen Vorteilen punkten.

Strom aus erneuerbaren Energien wird gerade nicht benötigt? Hier wird aktuell die sogenannte Power-to-Gas-Methode in der Praxis erprobt, mit der sich ein Überschuss an Energie aus erneuerbaren Quellen in Methan umwandeln und speichern lässt. So entsteht synthetisches Erdgas, das natürlichem Erdgas ähnelt und sich deswegen ganz unproblematisch in das Leitungsnetz einspeisen lässt. Wie massentauglich und konkurrenzfähig diese Art von Gas wirklich ist, muss sich in Zukunft jedoch noch erweisen.

Biomethan vs. herkömmliches Erdgas

Eine weitere vielversprechende Alternative zu fossilem Erdgas ist Biomethan. Im Gegensatz zum konventionell aus der Erde geförderten Erdgas lässt sich Biomethan aus Biomasse, wie zum Beispiel landwirtschaftlichen Pflanzenresten, tierischen Abfällen oder schnell wachsenden Energiepflanzen und Zwischenfrüchten, gewinnen. Durch Vergärung (Fermentation) der Biomasse entsteht Rohbiogas. Dieses lässt sich entweder direkt in Blockheizkraftwerken verstromen und so sofort zur dezentralen Wärme- und Stromerzeugung nutzen oder zu Biomethan aufbereiten und in das Erdgasnetz einspeisen. Auf diese Weise kann es dann an anderen Orten über die Infrastruktur des Erdgasnetzes entnommen werden. Die verbleibenden Gärreste werden als hochwertiger Dünger auf die Felder ausgebracht. Damit ist Biomethan in seiner Herstellung und Nutzung besonders ökologisch.

Biomethan gilt zudem als Alleskönner: gut verfügbar und vielseitig einsetzbar. Es ist in Bezug auf Luftschadstoffe ebenso emissionsarm wie herkömmliches Erdgas. Geht es um Treibhausgase, ist Biomethan sogar noch emissionsärmer. Zwar wird bei seiner Verbrennung auch CO₂ freigesetzt, jedoch ist dieses von der Biomasse in einem kurzen zeitlichen Intervall aus der Atmosphäre entnommen und gebunden worden (bei nachwachsenden Rohstoffen zum Beispiel innerhalb einer Ernteperiode). Deswegen gilt Biomethan als ein wichtiger Bestandteil des Gesamtsystems der umweltfreundlichen und ressourcenschonenden Energieversorgung von heute und morgen – von seiner wichtigen Rolle bei der Energiewende ganz zu schweigen.