Flüssigerdgas ist schlechter für das Klima als Kohle, so eine neue Studie der Cornell University

LNG gilt seit jeher als der umweltfreundlichste fossile Brennstoff. Eine neue Studie zeigt, dass sein Kohlenstoff-Fußabdruck größer ist als der von Kohle.

GNL Tanker — LNG gilt als umweltfreundlicher Brennstoff... wenn man nur seine Emissionen bei der Verbrennung berücksichtigt. Von der Förderung über die Verflüssigung bis hin zum Transport hat es einer neuen Studie zufolge einen größeren Kohlenstoff-Fußabdruck als die Kohle.

Bei verflüssigtem Erdgas (LNG) handelt es sich um Erdgas, das durch einen Abkühlungsprozess auf etwa -162 °C in einen flüssigen Zustand überführt wurde , wodurch sich sein Volumen um das 600-fache verringert. Dies erleichtert die Lagerung und den Transport über große Entfernungen, insbesondere in Fällen, in denen der Transport über Pipelines aufgrund mangelnder Infrastruktur oder Entfernung nicht möglich ist.

GL unterscheidet sich von komprimiertem Erdgas (CNG) dadurch, dass letzteres unter hohem Druck komprimiert wird und seinen gasförmigen Zustand beibehält, was die Lagerung und den Transport über kürzere Strecken vereinfacht.

In beiden Fällen wird Erdgas verwendet, ein fossiler Brennstoff, der aus konventionellen Lagerstätten stammen kann, wo er sich in Reservoirs ansammelt, oder aus unkonventionellen Lagerstätten, wie z. B. Gas, das in der Porosität eines Gesteins eingeschlossen ist, bekannt als Schiefergas. Die Gewinnung dieser Art von Gas hat weitaus größere Auswirkungen auf die Umwelt als Gas aus konventionellen Lagerstätten.

Es ist nicht so freundlich oder nachhaltig, wie es gedacht war

Robert W. Howarth, ist Professor für Ökologie und Umweltbiologie an der Cornell University. In einer Arbeit mit dem Titel "The greenhouse gas footprint of liquefied natural gas (LNG) exported from the United States" (Der Treibhausgas-Fußabdruck von aus den Vereinigten Staaten exportiertem Flüssigerdgas (LNG )) analysierte Howarth die Methan- und Kohlendioxidemissionen, die bei der Förderung, Verarbeitung, dem Transport und der Lagerung von LNG freigesetzt werden, und stellte fest, dass diese Emissionen etwa die Hälfte des gesamten Treibhausgas-Fußabdrucks ausmachen.

Laut Howarth ist der Kohlenstoff-Fußabdruck von LNG über einen Zeitraum von 20 Jahren um ein Drittel größer als der von Kohle, wenn man die Metrik des globalen Erwärmungspotenzials zum Vergleich der Umweltauswirkungen verschiedener Treibhausgase heranzieht. Selbst auf einer 100-Jahres-Skala (eine mildere Skala als 20 Jahre) ist der Kohlenstoff-Fußabdruck von Flüssigerdgas gleich oder sogar größer als der von Kohle, so Howarth.

US Gas Trends — Trends in der Erdgasförderung in den Vereinigten Staaten (1950-2022). Der Anstieg der Erdgasproduktion seit 2005 ist fast ausschließlich auf Schiefergas zurückzuführen. Die Vereinigten Staaten waren zwischen 1985 und 2015 Nettoimporteur von Erdgas, sind aber seit 2016 Nettoexporteur.

Diese Erkenntnisse haben Auswirkungen auf die LNG-Produktion in den USA. Die USA sind seit der Aufhebung des Exportverbots im Jahr 2016 der größte Exporteur der Welt . Laut Howarth stammt fast der gesamte Anstieg der Erdgasproduktion seit 2005 aus Schiefergas, das in Texas und Louisiana gefördert wird.

Fußabdruck beim Verflüssigen...

Um Erdgas von seinem gasförmigen in den flüssigen Zustand zu überführen, muss es auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt werden. Dieser Verflüssigungs- und Abkühlungsprozess basiert auf thermodynamischen Kältekreisläufen und wird in kryogenen Wärmetauschern durchgeführt, die die Wärme des Erdgases aufnehmen.

Bei der Verflüssigung von Erdgas entstehen beträchtliche Methanemissionen, deren Anteil an den Gesamtemissionen sich auf 8,8 % beläuft, wenn man das globale Erwärmungspotenzial zugrunde legt.

Speicheranlage — LNG wird in speziellen Lagertanks in einer Verflüssigungsanlage gelagert, bevor es auf dem Seeweg exportiert wird.

"Fast alle Methanemissionen entstehen im vorgelagerten Bereich, wenn das Schiefergas gefördert und verflüssigt wird", sagt Howarth. "All dies wird noch vergrößert, nur um verflüssigtes Erdgas auf den Markt zu bringen.

Der Prozess der Erdgasverflüssigung ermöglicht eine Optimierung des Raums für die Lagerung und den Transport von Erdgas, das wiederum als Kraftstoff in einer Vielzahl von Anwendungen wie dem Seeverkehr, dem Landverkehr und der Energieerzeugung verwendet werden kann.

Und Fußabdruck beim Transport

Für den Transport von LNG über große Entfernungen werden große Schiffe eingesetzt, die speziell dafür ausgerüstet sind, das Gas bei extrem niedrigen Temperaturen zu halten. Und diese Art des Transports ist mit Kosten für die Umwelt verbunden.

Gasschiff — Schiffe, die LNG transportieren, stoßen erhebliche Mengen an Methan aus, ein Treibhausgas, das 80 Mal schädlicher ist als CO2.

Schiffe mit Zwei- oder Viertaktmotoren, die LNG transportieren, haben geringere Kohlendioxidemissionen als Schiffe mit Dampfantrieb. Wenn diese Schiffe jedoch LNG während der Lagerung und des Transports verbrennen, entweicht das Methan als Abgas, wodurch mehr Methanemissionen in die Atmosphäre gelangen.

Methan ist für die Atmosphäre mehr als 80 Mal schädlicher als Kohlendioxid, sodass selbst kleine Emissionen große Auswirkungen auf das Klima haben können, so Howard.

Die Methanemissionen von Gasschiffen schwanken je nach Schiff zwischen 3,9 % und 8,1 %. Und bei der Ankunft am Bestimmungsort muss ein umgekehrter Prozess wie bei der Verflüssigung durchgeführt werden: die Regasifizierung, bei der das LNG erhitzt wird und wieder in den gasförmigen Zustand übergeht, so dass es verteilt werden kann. Durch diesen Prozess werden der Atmosphäre weitere Treibhausgase zugeführt.

Fracking-Turm — Schiefergas-Förderturm. Das Verfahren, das die Freisetzung von Gas ermöglicht, das im Gestein des Untergrunds eingeschlossen ist, kann zu hohe Kosten in wirtschaftlicher, energetischer und vor allem ökologischer Hinsicht verursachen.

"Verflüssigtes Erdgas wird immer eine größere Klimabilanz haben als Erdgas, egal wie die Annahmen für einen Brückenkraftstoff aussehen", sagte Howard. "Am Ende ist es immer noch wesentlich schlechter als Kohle".

Quellenhinweis:

Howarth RW The greenhouse gas footprint of liquefied natural gas (LNG) exported from the United States. Energy Sci Eng. 2024; 1-17.