22.05.2006

Indirekte Treibhausgasemissionen im Vergleich

Der Treibhauseffekt, der zu einer allmählichen Erwärmung der Erdatmosphäre führt, stellt ein massives umweltpolitisches Problem dar. Deshalb müssen alle energiepolitische und volkswirtschaftliche Bestrebungen darauf abzielen, diesem bekannten Phänomen mit Macht entgegenzutreten. Weniger bekannt ist dagegen, dass zum Treibhauseffekt nicht nur die direkten – also die im Zuge der Verbrennung fossiler Energieträger entstehenden – Emissionen beitragen, sondern auch die indirekten. Darunter versteht man jene Emissionen, die der jeweilige Energieträger während des Fördervorgangs, des Transports oder der Lagerung verursacht. Einen vollständigen Eindruck vom Umweltverhalten eines Energieträgers erhält man deshalb nach Informationen der ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e. V. nur dann, wenn beide Emissionsarten berücksichtigt werden.

Der Treibhauseffekt an sich ist eine Erscheinung, die das Leben auf der Erde überhaupt erst ermöglicht. Denn ohne die Eigenschaft bestimmter Gase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Ozon, Distickstoffoxid und Methan, das kurzwellige energiereiche Sonnenlicht ungehindert zur Erde durchzulassen, die langwellige Wärmestrahlung der Erdoberfläche jedoch zurückzusenden, würde hier nur eine Durchschnittstemperatur von - 18 °C herrschen. Dank des natürlichen Treibhauseffekts liegt die Temperatur aber bei angenehmen + 15 °C. Dieser natürliche Treibhauseffekt wird jedoch durch die zunehmenden Emissionen und Schadstoffbelastungen der Luft so verstärkt, dass Wissenschaftler für das Jahr 2100 eine Erhöhung der durchschnittlichen Temperatur von rund 3 Grad erwarten. Dies könnte gravierende Auswirkungen auf das Klima haben, etwa durch steigende Meeresspiegel infolge des Abschmelzens der polaren Eiskappen oder durch heftigere Stürme.

Den größten Anteil am anthropogenen – vom Menschen verursachten – Treibhauseffekt hat das Kohlendioxid. Es entsteht immer dann, wenn kohlenstoffhaltige Energieträger verbrannt werden. Und dabei gilt: Je höher der Kohlenstoffanteil, desto größer die CO2-Emissionen. Wasserstoff hingegen verbrennt rückstandslos zu reinem Wasser und wäre somit als Energieträger ideal. Die fossilen Energieträger enthalten allesamt Wasserstoff- und Kohlenstoffatome, allerdings in unterschiedlichen Verhältnissen. Bei Erdgas kommen auf ein Kohlenstoffatom vier Wasserstoffatome; bei Erdöl noch zwei, bei Kohle aber rechnerisch nur ein halbes. Dementsprechend setzt Kohle bei ihrer Verbrennung das meiste Kohlendioxid frei und Erdgas das wenigste. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, bis zur ausreichenden Versorgung mit Wasserstoff die CO2-reicheren Energieträger durch CO2-ärmere wie Erdgas zu substituieren.

Methan ist das zweitwichtigste langlebige Treibhausgas in der Atmosphäre, sein Anteil am anthropogenen Treibhauseffekt wird auf 15 bis 20 Prozent geschätzt. Die globalen Methanemissionen stammen zum Teil aus natürlichen Quellen (z. B. Sümpfen). Etwa 60 bis 70 Prozent werden vom Menschen verursacht – beispielsweise beim Anbau von Reis, bei der Nutztierhaltung, bei der Deponierung von Müll oder bei der Nutzung fossiler Energieträger. Man geht davon aus, dass weltweit ungefähr 20 Prozent der gesamtem Methanemissionen mit der Gewinnung, Verteilung und Verwendung von Kohle, Erdöl und Erdgas verknüpft sind (Grafik 1). Die anthropogenen Methanemissionen in Deutschland werden vor allem durch Landwirtschaft und Tierhaltung (etwa 40 Prozent) sowie die Abfallverwertung (rund 30 Prozent) verursacht.

Da bei der Nutzung moderner Verbrennungstechnologien so gut wie kein Methan ausgestoßen wird, sind klimapolitisch nur die indirekten, – also die bei der Förderung, Aufbereitung und dem Transport fossiler Brennstoffe entstehenden – Methanemissionen von Bedeutung. Deshalb ließ die E.ON Ruhrgas AG im Jahr 2003 im Rahmen einer entsprechenden Studie beispielhaft einen Teil des russischen Erdgastransportnetzes untersuchen, über das Deutschland rund ein Drittel seines gesamten Erdgasimports bezieht. In die Messungen einbezogen wurden 50 Kompressoren, 25 so genannte Schieberknoten und 2.380 Kilometer Pipeline. Die daraus gewonnenen Ergebnisse wurden anschließend auf das gesamte Leitungsnetz – vom Bohrloch bis zur deutschen Grenze – hochgerechnet. Dabei stellte sich heraus, dass fast zwei Drittel der mit den russischen Gasexporten in Verbindung stehenden Treibhausgasemissionen auf Kohlendioxid entfallen, das beim Antrieb von Verdichtern entsteht. Das restliche Drittel geht auf das Konto von Methan, das hauptsächlich durch Leckagen und aus technischen Gründen in Maschinen und Kompressorstationen freigesetzt wird. Bezogen auf die Menge der Erdgaslieferungen nach Deutschland haben die Methanemissionen einen durchschnittlichen Anteil von rund einem Prozent. Damit liegen die indirekten Treibhausgasemissionen des aus Russland importierten Erdgases etwa in der gleichen 
Größenordnung wie die von Steinkohle und Erdöl.

Berücksichtigt man nun sowohl die indirekten als auch die direkten Treibhausgasemissionen der am häufigsten eingesetzten fossilen Energieträger, so hat Erdgas dank seiner niedrigen direkten Emissionen die günstigste Umweltbilanz. Sein Treibhausgasemissionsfaktor liegt um rund 25 Prozent niedriger als bei Erdöl (Grafik 2); im Vergleich zu Stein- und Braunkohle ergeben sich sogar noch größere Vorteile. Stellt man zusätzlich in Rechnung, dass Erdgas in vielen Anwendungen mit höheren Wirkungsgraden umgewandelt wird als Kohle oder Erdöl, hat es hinsichtlich der Treibhausbilanz einen noch deutlicheren Vorsprung vor den konkurrierenden Energieträgern. Die ASUE bietet zu diesem Thema die Broschüre “Stichwort Methan“ an. 
Einzelexemplare werden kostenfrei abgegeben. 
Tel.: (0631) 3609070, E-Mail: info@asue.de, Internet: www.asue.de.

ASUE

BU Bild 1:
jährlicher globaler Methanausstoß in Millionen Tonnen und Verteilung nach Verursachern, Quelle: European Geosciences Union (Stand September 2005) (Bildquelle: ASUE)

BU Bild 2:
Bezogen auf die gesamten Treibhausemissionen der fossilen Primärenergieträger in Deutschland weist Erdgas deutliche Vorteile auf. Die Emissionsangaben für Erdgas basieren auf Berechnungen mit Gemis (Globales Emissionsmodell für Integrierte Systeme), das vom Ökö-Institut Darmstadt entwickelt worden ist. Die Methanemissionen sind als CO2-Äquivalente berücksichtigt worden (Quelle: Wuppertal Institut) (Bildquelle: ASUE)

Bei Abdruck bitten wir um ein Belegexemplar: ASUE e V., PF 25 47, 67613 Kaiserlautern.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Jürgen Stefan Kukuk
Telefon: 0 30 / 22 19 13 49-0
E-Mail: kukuk@asue.de