Die Erdgaslüge! Erdgas ist deutlich klimaschädigender als bisher angenommen!

In der Diskussion um zukunftsfähige Energieträger wird Erdgas seit Jahren als klimafreundlicher Kraftstoff für den Verkehrs- und Wärmesektor angepriesen und von verschiedenen Seiten der Aufbau eines flächendeckenden Erdgasangebots durch die Gaswirtschaft gefordert. Die Studie “Ganzheitliche Energie- und Emissionsbilanzierung von Heizsystemen”, die vom unabhängigen Stuttgarter Forschungsinstitut FICHTNER im Vorfeld der diesjährigen Weltklimakonferenz in Bonn erstellt wurde, zeigt, dass die Nutzung von Erdgas deutlich klimaschädigender ist, als bislang bekannt war. Auf dem Weg zur Verbrennung treten eine Reihe von klimagefährdenden Gasen auf, die bisher kaum Beachtung fanden. Die Aussage, Erdgas sei vergleichswise klimaschonend und könne eine zentrale Rolle bei der Bekämpfung des Treibhauseffektes spielen, ist demnach nicht länger aufrechtzuerhalten. Wir stellen die Studie im Folgenden in gekürzter Form vor.

Im Wärmesektor stehen eine Vielzahl verschiedener Heizsysteme und Energieträger miteinander im Wettbewerb. Daher ist die Kenntnis der durch diese Anlagen verursachten Gesamtemissionen bei der Entscheidung für oder gegen ein System bei Neubau oder Modernisierung der Heizungsanlage von erheblicher Bedeutung. Hierbei müssen neben den Energieaufwendungen und Emissionen am Ort auch die der Prozessvorkette, die sich von der Gewinnung der Rohstoffe über den Transport und die Aufbereitung erstreckt, berücksichtigt werden. Die Untersuchung umfasst deshalb die Gesamtbilanzierung für verschiedene Heizsysteme auf Basis der Energieträger Erdgas, Heizöl EL und Strom. Darüber hinaus waren Holzhackschnitzel sowie Systeme zur Kraft-Wärme-Kopplung Gegenstand der Betrachtung. Im Hinblick auf sich möglicherweise ändernde Versorgungsstrukturen wurden entsprechende Szenarien untersucht.

Die Eingangsdaten zur Ermittlung der Emissionen der einzelnen Prozessschritte, die sich aufgrund verschiedener Förderregionen, Transportentfernungen, Aufbereitungs- und Wärmeerzeugungstechniken und voneinander abweichenden Literaturdaten unterschieden, wurden als Bandbreiten in den Berechnungen berücksichtigt. Die Ergebnisse beruhen auf einem identischen Heizwärme- und Warmwasserbedarf für die untersuchten Heizsysteme. Der Einfluss unterschiedlichen Nutzerverhaltens blieb unberücksichtigt.

Als Ergebnis wurde der kumulierte Energieaufwand als Maß für den Primärenergieaufwand ermittelt. Als Größe zur Beschreibung des Treibhauspotenzials dienten CO2-Äquivalente, die aus den jeweiligen Kohlendioxid- (CO2-), Methan- (CH4-) und Distickstoffoxid- (N2O-) Emissionen abgeleitet worden waren. Zudem wurden die Emissionen von Schwefeldioxid (SO2) und Stickoxiden (N0x) und in einzelnen Fällen auch von Kohlenmonoxid (CO), Staub und höheren Kohlenwasserstoffen (NMVOC) bilanziert.

Die Studie liefert folgende wichtige Ergebnisse:

  • Der Vergleich von Emissionen und Energieaufwendungen darf sich nicht auf die Energieumwandlung, -verteilung und -nutzung am Anlagenstandort beschränken, sondern muss die Prozessketten der Energieträgerbereitstellung, d.h Förderung, Aufbereitung und Transport einschließen. Demnach führt die Betrachtung des kumulierten Energieaufwands und der Emissionen unter Berücksichtigung der Prozessvorketten zu einer deutlich anderen Bewertung als bei einer lediglich auf die verbrauchsnahen Umwandlungsprozesse reduzierten Betrachtung. So liegen die Schwerpunkte des Energiebedarfs und der Emissionen für Strom bei der Stromerzeugung, für Heizöl EL im Bereich der Raffination und für Erdgas überwiegend bei Förderung, Aufbereitung und Transport.
  • Bei der Ermittlung des Treibhauspotenzials sind die Beiträge von CO2, CH4 und N2O zu berücksichtigen, da eine Beschränkung auf die CO2-Emissionen zu einer Verfälschung der Ergebnisse führt.
  • Die Ergebnisse der Bilanzierungen für den kumulierten Energieaufwand, CO2-Äquivalente, SO2-, und N0x-Emissionen sind zum Teil erheblichen Schwankungen unterworfen, die sich bei den untersuchten Energieträgern stark voneinander unterscheiden; so beträgt die Schwankungsbreite bei Erdgas je nach bilanziertem Parameter 31-77 %, bei Heizöl dagegen nur 1-13 %. Die Bandbreiten bei Erdgas resultieren vor allem aus den unterschiedlichen Informationen und Daten über Erdgasleckagen und die Energieaufwendungen bei Förderung, Aufbereitung und Transport in der GUS.
  • Bei der Betrachtung der Prozessvorketten zeigen sich höhere Werte für den kumulierten Energieaufwand und CO2-Äquivalente bei Erdgas gegenüber Heizöl EL insbesondere durch die Energieaufwendungen für den Erdgastransport bzw. die stofflichen Verluste von Erdgas speziell in der GUS. Die SO2-Emissionen der Prozessvorketten liegen bei Heizöl EL höher als beim Erdgas. Dagegen sind in der Vorkette des Erdgases höhere N0x-Emissionen zu verzeichnen, verursacht durch die hohen Transportentfernungen und damit verbundenen Verdichterleistungen und Emissionen in der GUS.
  • Die Gesamtbilanzierung ergibt im Vergleich der Energieträger Erdgas und Heizöl EL beim kumulierten Energieaufwand, der die energetische Effizienz des gesamten Prozesses widerspiegelt, Vorteile für Heizöl EL, speziell beim Einsatz der Brennwerttechnik. Bei den N0x-Emissionen werden die Vorteile von Erdgas in der Anwendund moderner Verbrennungssysteme bei der Gesamtbilanzierung einschließlich der Vorketten sogar überkompensiert. Bei den SO2-Emissionen weisen Erdgassysteme im Vergleich zu Heizöl EL auch in der Gesamtbetrachtung Vorteile auf. Eine zukünftige Reduzierung des Schwefelgehalts von Heizöl würde diesen Vorteil naturgemäß reduzieren.
  • Bei der ökologischen Bewertung von Heizsystemen wird den Treibhausgasemissionen – angegeben durch das CO2-Äquivalent – besonderes Augenmerk gewidmet. Hier zeigt die vorliegende Untersuchung, dass eine Gesamtbilanzierung einschließlich Vorketten zu einer deutlich anderen Bewertung insbesondere zwischen Erdgas und Heizöl EL führt. So liegen die CO2-Äquivalente bei isolierter Betrachtung der Heizsysteme ohne Berücksichtigung der Prozessvorketten bei Heizöl EL 30-32 % höher als bei Erdgas. Die Bandbreiten der CO2-Äquivalente von Heizöl EL liegen in allen betrachteten Vergleichsfällen innerhalb der deutlich ausgeprägten Erdgas-Bandbreiten. So wird das Klima nach den FICHTNER-Berechnungen mit 347 bis 394 kg/MWh Nutzwärme doppelt so stark belastet wie der bisher von der Gaswirtschaft angegebene Wert von 200 bis 229 kg/MWh Nutzwärme. Die Maximalwerte an den oberen Bandbreiten liegen bei Erdgas 9 % über den entsprechenden Werten bei Heizöl EL.Die ganzheitliche Bilanzierung hat zum Ergebnis, dass das Heizen mit Erdgas nicht klimaschonender ist als das Heizen mit Heizöl.
  • Bei einer Betrachtung des Treibhauspotenzials über 20 Jahre statt der üblicherweise verwendeten 100 Jahre ergibt sich, dass das Heizen mit Erdgas deutlich klimaschädigender ist als das Heizen mit Heizöl.
    – Der Vergleich alter und neuer Heizungsanlagen zeigt, dass durch die Modernisierung eine erhebliche Reduktion des Primärenergieaufwands erreicht werden kann.
  • Die Vorteile von Systemen zur Kraft-Wärme-Kopplung, die sich aus den rechnerischen Gutschriften für die vermiedene Stromerzeugung ergeben, werden in der Studie ebenfalls dargelegt.
  • Beim Einsatz von Strom für die Beheizung können elektrische Wärmepumpen tendenziell zu niedrigeren Werten für den kumulierten Energieaufwand und CO2-Äquivalente führen. Voraussetzung dafür sind hohe Jahresarbeitszahlen (Nutzungsgrade), die nach praktischen Untersuchungen jedoch eine hohe Bandbreite aufweisen. Der Einsatz einer elektrischen Direktheizung führt wegen des großen Aufwands der Stromerzeugung zu relativ hohen Werten für den kumulierten Energieaufwand und Emissionen im Vergleich zu anderen Heizsystemen.

Den Ergebnissen dieser Studie, die eine Klimaschädigung durch die Nutzung von Erdgas bescheinigt, ist hinzuzufügen, dass der weitere Aufbau einer Erdgasinfrastruktur in Deutschland aufgrund der hohen Investitionen für Pipelines bzw. Verflüssigung sehr kostspielig ist, da die Reserven auf dem europäischen Markt zurückgehen und die Neubewertungen vorhandener Gasfelder und Neufunde den Verbrauchsanstieg nicht kompensieren können. Die großen Gasvorkommen liegen in Russ-land und im Nahen Osten, so dass die deutsche Gasversorgung bei verstärkter Nutzung von Erdgas im Jahr 2010 zu 90 % von Russland abhängig sein wird (Jörg Schindler und Werner Zittel in „Solarzeitalter“ 2/1999). Da gerade beim Erdgasferntransport hohe Emissionen durch Gasturbinen verursacht werden, die im Abstand von 100-200 km als Kompressorstationen zum Ausgleich von Druckverlusten zum Einsatz kommen (N0x: bis zu 350 kg/TJErdgas, CO: bis zu 150 kg, NMVOC: bis zu 20 kg, CH4: bis zu 10 kg, N2O: bis zu 3 kg und Partikel: bis zu 3 kg), und zudem auf langen Transportstrecken nach Angaben von Greenpeace mit Erdgasleckagen in einer Größenordnung von 5 bis 8 % zu rechnen ist, sollte auf Erdgas als Brücke auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung aus Klimaschutzgründen verzichtet und die Mittel zum zügigen Aufbau einer dezentralen Versorgungsstruktur auf der Basis Erneuerbarer Energien verwendet werden.