Mit natürlichem Gas zu Wärme und Strom: So wird Erdgas gefördert und genutzt
Erdgas eignet sich hervorragend, um daraus Wärme oder Strom zu gewinnen. Doch wie genau entsteht Erdgas, wie wird es gefördert und wie sieht seine Nutzung aus? Hier gibt es Antworten
ENtstehung: Aus Plankton und ALgen wurde Erdgas
Erdgas gehört zu den fossilen Energieträgern, setzt bei der Verbrennung jedoch wesentlich weniger CO₂ frei als beispielsweise Kohle oder Erdöl.. Es ist ein natürliches Gas, das seinen Ursprung vor mehr als drei Milliarden Jahren hat. In der Urzeit setzten sich kleinste organische Partikel und Mikroorganismen wie etwa Algen oder Plankton am Meeresboden ab. Mit der Zeit wurden diese Partikel von Sand und Gesteinsschichten überlagert – der Prozess der sogenannten Sedimentation. Nun wirkten mehrere Faktoren zusammen: Der hohe Druck des umgebenden Wassers, die fehlende Sauerstoffversorgung sowie die hohen Temperaturen sorgten dafür, dass sich die Bestandteile in Kohlenwasserstoffatome umwandelten. Der kleinste Kohlenwasserstoff ist Methan – auch Erdgas genannt. Das Gas wanderte anschließend nach und nach wieder nach oben Richtung Erdoberfläche und bahnte sich seinen Weg durch Erdschichten und poröses Gestein, bis es an eine undurchdringliche Gesteinsschicht gelangte. In solchen Lagerstätten sammelten sich große Mengen an Erdgas. Über 800.000 Milliarden Kubikmeter Erdgas, so schätzt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, befinden sich noch heute unter der Erdoberfläche. Etwa 190.000 Milliarden Kubikmeter davon sind wirtschaftlich nutzbar, weil sie ökonomisch sinnvoll gefördert werden können.
FÖRDERUNG: KILOMETERTIEFE BOHRUNGEN AN LAND ODER IM MEER
Geologen und Geophysiker sind mit hochsensiblen Geräten im Einsatz, wenn nach neuen Förderstellen und Lagerstätten von Erdgas gesucht wird. Sie prüfen die Beschaffenheit des Untergrunds und der Steinschichten in mehreren Hundert Metern Tiefe, um möglichst wirtschaftlich nutzbare Lagerstätten von Erdgas aufzuspüren. Erdgas wird sowohl an Land, als auch unter dem Meer gefördert. Die größten Erdgasvorkommen, die sich wirtschaftlich fördern lassen, haben Russland sowie der Iran. Der Mittlere Osten liefert aktuell fast die Hälfte des weltweit genutzten Erdgases. Da dessen Entstehung der des Erdöls sehr ähnlich ist, sind die beiden fossilen Energieträger häufig gemeinsam an einer Stelle anzutreffen. Wurde früher das bei der Bohrung und Förderung von Erdöl freigesetzte Methan einfach mit großen Flammen abgefackelt, setzt man das Erdgas heute ebenfalls zur Wärme- und Stromgewinnung ein. Waren Messungen und Probebohrungen erfolgreich, wird mit einem speziellen Bohrkopf ein Loch in die Erde und durch die Gesteinsschichten gebohrt, bis man auf das Erdgasvorkommen trifft. Befindet sich der Erdgasvorrat in bis zu sechs Kilometern Tiefe und ist gut zugänglich, spricht man von einer konventionellen Förderung. Bei einer unkonventionellen Förderung liegt das Erdgasvorkommen meist tiefer und ist schwer zugänglich. Um das Methan freizusetzen und fördern zu können, wird das sogenannte Fracking-Verfahren eingesetzt, bei dem ein spezielles Gemisch in das Gestein gepresst wird, um das Erdgas somit freizusetzen und an die Erdoberfläche befördern zu können.
Doch zurück zur konventionellen Förderung: Der hohe Druck im Inneren der Lagerstätten sorgt dafür, dass es sich sozusagen alleine zu Tage befördert. Über Rohrleitungen (Pipelines) wird das Erdgas zu Raffinerien befördert, wo es aufbereitet wird. Darunter ist eine Art Reinigung zu verstehen, bei der dem stark methanhaltigen Gas unerwünschte Feststoffe sowie Wassermoleküle entzogen werden. Erst dann wird das aufbereitete Gas in das eigentliche Transportnetz eingespeist.
VERWENDUNG: HERD, AUTO, STROM, WÄRME – DIE WICHTIGE ROLLE VON ERDGAS
Im deutschen Energiemix spielt Erdgas eine tragende Rolle. „Erdgas ist nach Mineralöl der zweitwichtigste Primärenergieträger im deutschen Energiemix", schreibt beispielsweise das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie in einer Mitteilung zum Thema Erdgas. Kein Wunder, sein ökologischer Fußabdruck ist deutlich kleiner als jene der beiden anderen fossilen Energieträger Erdöl und Braunkohle. Zudem ist das überregionale Pipeline-Netzwerk zum Transport von Erdgas sehr gut ausgebaut. Erdgas wird einerseits zur Erzeugung von Wärme und zum Betreiben von Heizanlagen genutzt, kommt aber auch in vielen Küchen als Brennstoff für den Herd zum Einsatz. Auch OIE hat mit „OIE Heimatliebe Erdgas" ein Produkt im Angebot, das auf die vielen Vorteile von Erdgas setzt und Haushalte zuverlässig mit dem Energieträger versorgt.
In Fahrzeugen – bei Pkw ebenso wie bei Bussen und Lastkraftwagen – kommt übrigens eine komprimierte Form von Erdgas, das sogenannte CNG (Compressed Natural Gas), als Kraftstoff zum Einsatz. Rund 100.000 CNG-betriebene Fahrzeuge waren laut Kraftfahrtbundesamt im Jahr 2019 auf Deutschlands Straßen unterwegs. Tendenz: steigend.
Einen großen Anteil an der Nutzung von Erdgas hat zudem die Stromgewinnung. 11,5 Prozent des im ersten Halbjahr 2019 erzeugten Stroms in Deutschland wurden laut Fraunhofer Institut aus Erdgas gewonnen. Solar- und Kernenergie kommen jeweils auf einen ähnlichen Wert.
