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Energie:Warum Erdgas ein schlechter Ersatz für die Kohle ist

'Die drei warmen Brüder' in Hannover

Die deutsche Energiepolitik setzt auch auf Gaskraftwerke.

(Foto: Julian Stratenschulte/dpa)
  • Gaskraftwerke machen nur rund ein Drittel der CO₂-Emissionen von Braunkohlemeilern aus.
  • Allerdings geht auf dem langen Weg von den Gasfeldern zu den Kraftwerken einiges an Erdgas verloren.
  • Dessen Hauptbestandteil ist Methan, das um ein Vielfaches stärker zur Erderwärmung beiträgt als Kohlendioxid.

Seit fast sechzig Jahren sorgt das Chemnitzer Braunkohlekraftwerk nun schon dafür, dass es die Bewohner der Stadt im Winter warm haben - die Abwärme aus dem Kraftwerkskessel speist das örtliche Fernwärmenetz. Der mehrfach modernisierte Kohlemeiler hinterlässt allerdings tiefe Spuren in der Klimabilanz der Kommune. Ein guter Grund für den Betreiber, den lokalen Versorger Eins Energie in Sachsen, nun den Stecker zu ziehen: Das Kohlekraftwerk soll in den nächsten Jahren durch emissionsärmere Technologien, darunter zwölf Gasmotoren, ersetzt werden.

Nach einer neuen Studie des Expertengremiums Energy Watch Group (EWG) trägt ein solcher Wechsel von Kohle zu Erdgas aber nichts zum Klimaschutz bei. Zwar stoßen Gaskraftwerke nur rund ein Drittel der CO₂-Emissionen von Braunkohlemeilern aus. Dafür geht auf dem langen Weg von den Gasfeldern zu den Kraftwerken einiges an Erdgas verloren. Dessen Hauptbestandteil ist Methan, das um ein Vielfaches stärker zur Erderwärmung beiträgt als Kohlendioxid. Damit wird der Klimavorteil bei den CO₂-Emissionen der Studie zufolge wieder zunichtegemacht. Unter Umständen seien Gaskraftwerke sogar deutlich klimaschädlicher als mit Kohle befeuerte Anlagen.

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Diese Ergebnisse sind brisant, weil die deutsche Energiepolitik stark auf Erdgas setzt: Zusätzliche Gaskraftwerke sollen den Kohleausstieg und den Ausbau der Wind- und Solarenergie absichern, neue Gaskessel alte Ölheizungen ersetzen und so CO₂-Emissionen einsparen. "Es ist völlig absurd, den Wechsel von Kohle und Öl zu Erdgas als Klimaschutzmaßnahme zu betrachten", meint Hans-Josef Fell, Leiter der EWG. Das zeigten mehrere neue Studien vor allem aus den USA, etwa von Wissenschaftlern der Cornell University oder vom California Institute for Technology (Caltech).

Dass bei Förderung und Transport von Erdgas Methan in die Atmosphäre entweicht, ist keine neue Erkenntnis. Ältere Studien maßen dem jedoch nicht allzu viel Bedeutung bei, weil sie die Klimawirkung der Verluste auf einen Zeitraum von hundert Jahren hochrechneten. Die Experten der EWG dagegen haben eine Spanne von zwanzig Jahren zur Grundlage genommen. Das hat große Folgen für die Annahme, wie viel stärker Methan zur Erderwärmung beiträgt als Kohlendioxid. So ist die Klimawirkung von Methan gegenüber CO₂ laut dem Weltklimarat IPCC bei einer Sicht auf zwanzig Jahre 84-mal größer, bei hundert Jahren dagegen nur 28-mal.

Die Klimawirkung von Methan wird oft stark unterschätzt

Das Vorgehen der EWG ist legitim, meint Klimaforscher Ralf Sussmann vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). "Es ist sinnvoll, einen deutlich kürzeren Zeitraum heranzuziehen, da sich in den nächsten zwanzig Jahren entscheiden wird, ob wir die Erderwärmung auf ein erträgliches Maß begrenzen können", erklärt er.

Der EWG-Studie zufolge schädigen die deutschen Gaskraftwerke das Klima heute im Durchschnitt ungefähr in gleichem Maße wie die Kohlemeiler. Das gilt jedoch nur unter den Bedingungen der derzeitigen Importstruktur - das Erdgas kommt momentan vor allem aus Russland, Norwegen und den Niederlanden. Diese Struktur wird sich im Laufe des nächsten Jahrzehnts aber verändern: Die Niederlande wollen die Gasförderung aufgeben; im Gegenzug dürften die deutschen Importe aus Russland steigen.

Zudem will die heimische Gaswirtschaft mehrere Flüssiggasterminals bauen, über die Erdgas aus den USA und anderen Überseestaaten nach Deutschland gelangen soll. All das verschlechtert die Klimabilanz gasbefeuerter Kraftwerke: Beim Pipelinetransport über lange Strecken, etwa aus Sibirien, entweicht den EWG-Experten zufolge unterwegs mehr Methan als bei Importen aus den Niederlanden oder Norwegen. Erdgas aus den USA ist noch klimaschädlicher, da es vor allem per Fracking gefördert wird. Dabei wird Schiefergestein aufgebrochen, um an das darin gebundene Gas zu kommen. Bei diesem Verfahren verflüchtigt sich in der Regel mehr Methan als bei der konventionellen Förderung.

Allerdings ist die Menge des entweichenden Gases je nach Förderstätte unterschiedlich groß. "Wie viel Methan beim Fracking- und Pipeline-Gas genau in die Atmosphäre gelangt, hängt stark von den eingesetzten Technologien ab", sagt Jakob Wachsmuth vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI. Hier besteht noch Forschungsbedarf. Bislang gebe es nur Daten zu einzelnen Förderstätten. Daher lasse sich pauschal nur eine Bandbreite angeben. Die EWG-Experten gehen davon aus, dass beim Fracking-Gas aus den USA und beim Pipeline-Gas aus Sibirien drei bis 4,5 Prozent der geförderten Menge verloren gehen. KIT-Forscher Sussmann hält gar einen Schwund von bis zu sechs Prozent für möglich. In diesen Fällen wären Gaskraftwerke nicht klimafreundlicher als Kohlemeiler, denn die Bilanz ist nur besser, wenn nicht mehr als 3,2 Prozent des geförderten Methans entweichen.

Was tun? Auf Gaskraftwerke zu verzichten, ist keine Lösung - die hoch flexiblen Anlagen eignen sich sehr gut, kurzfristig Defizite auszugleichen, die entstehen, wenn Windräder und Solaranlagen schwächeln. Die Methanverluste könnten Sussmann zufolge jedoch durch technische Maßnahmen deutlich reduziert werden. "Gerade bei der Förderung gibt es viele Möglichkeiten, Leckagen zu vermeiden. Die Unternehmen könnten zum Beispiel eine Art Zelt über den Bohrlöchern aufspannen, das Methan auffängt", sagt Sussmann. Zudem ließe sich das Erdgas mehr und mehr durch synthetisches Gas ersetzen, das per Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird und daher klimaneutral ist. "So könnte die vorhandene Gasinfrastruktur genutzt werden, um die Energiewende voranzubringen", sagt EWG-Experte Fell.

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