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Umweltbilanz von Erdgas

Erstellt am: 06.03.2010 | Stand des Wissens: 15.03.2023
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IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Erdgas stößt bei der Verbrennung im Vergleich zu Benzin- und Dieselkraftstoffen die wenigsten Abgase aus: bis zu 80 Prozent weniger Kohlenmonoxid (CO), bis zu 80 Prozent weniger (Nicht-Methan-) Kohlenwasserstoff-Emissionen (HC), bis zu 24 Prozent weniger Kohlenstoffdioxid (CO2) und bis zu 90 Prozent weniger Stickoxide. Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen zudem fast keine Rußpartikel und es verbrennt praktisch geruchsfrei. Insgesamt sind die Treibhausgasemissionen geringer als bei fossilem Benzin oder Diesel. [SeEh18, S.28]
Dennoch kommt es in der Regel bei der Förderung und Aufbereitung des Erdgases zum Austritt von Methan. Zudem kann es beim Pipelinetransport zu Methanverlusten kommen. Diese werden allerdings bei Pipelines wie der Nord Stream aus Russland als relativ gering erachtet. Der Transport von flüssigem Erdgas (LNG) ist hingegen mit höheren Emissionen verbunden. Bei der Bewertung der allgemeinen Klimawirkung von Erdgas als Kraftstoff bleibt zu berücksichtigten, dass Methan ein 25 Mal höheres Treibhauspotenzial besitzt als Kohlenstoffdioxid und Methan Emissionen bei Förderung, Aufbereitung und Transport von Erdgas daher schwer ins Gewicht fallen. [BGR20, S. 18ff.]
Neue Erdgas-Fahrzeuge erreichen die derzeitige Euro-6 Norm [ZuGa22b]. Zudem werden die Geräuschemissionen durch eine "weiche" Verbrennung, die auf einer hohen Klopffestigkeit (bis 134 Oktan) beruht, vermindert.
Fast CO2-neutral fahren jene Fahrzeuge, die mit Biogas betrieben werden. Weitere Informationen zu Biogas als Kraftstoff sind im entsprechenden Synthesebericht bei den Biokraftstoffen der zweiteren Generation zu finden.
Glossar
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Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Andere gasförmige Kraftstoffe (Stand des Wissens: 15.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304352
Literatur
[BGR20] Blumenberg, Martin, Franke,Dieter , Ladage, Stefan , Lutz, Rüdiger , Pein, Martin , Tegeler, Rinke , Gaedicke, Christoph Klimabilanz von Erdgas, 2020/01
[SeEh18] Bierkandt, Thomas , Severin, Michael , Ehrenberger, Simone , Köhler, Markus Klimaneutrale synthetische Kraftstoffe im Verkehr, 2018/12
[ZuGa22b] Zukunft Gas (Hrsg.) Umweltschutz durch Gas-Kraftstoffe?, 2022
Glossar
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.
HC
= hydrocarbons, zu Deutsch: Kohlenwasserstoffe. Als Kohlenwasserstoffe werden in der Chemie Verbindungen bezeichnet, die ausschließlich Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) im Molekül enthalten.
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.
NOx
= Stickoxide. Ist die Sammelbezeichnung für die Oxide des Stickstoffs. Die wichtigsten Stickoxide sind Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid. Es sind gasförmige Verbindungen, die sich nur wenig in Wasser lösen.
Die wichtigsten Stickoxid-Quellen sind natürliche Vorgänge, wie zum Beispiel mikrobiologische Umsetzungen im Boden, sowie Verbrennungsvorgänge bei Kraftwerken, Kraftfahrzeugen und industrielle Hochtemperaturprozesse, bei denen aus dem Sauerstoff und Stickstoff der Luft Stickoxide entstehen. Stickstoffdioxid ist ein Reizstoff, der die Schleimhäute von Augen, Nase, Rachen und des Atmungstraktes beeinträchtigt.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?290635

Gedruckt am Montag, 29. April 2024 17:00:11