Erdgas lagert in mehreren Tausend Metern Tiefe, in porösen Sand und Steinschichten, in denen es unter einem Druck bis zu 300 bar eingeschlossen ist.

Transkript

1 E R D G A S Wie auch der fossile Brennstoff Erdöl, ist auch Erdgas in mehreren Millionen Jahren entstanden. Aus ursprünglich tierischen und pflanzlichen Ablagerungen, die durch geologische Veränderungen und mehrere chemische Prozesse unter hohem Druck zu dem wurden, was man heute als Erdgas vorfindet. Erdgas lagert in mehreren Tausend Metern Tiefe, in porösen Sand und Steinschichten, in denen es unter einem Druck bis zu 300 bar eingeschlossen ist. Auf Erdgasvorräte stößt man in der Regel durch kleine, unterirdische Sprengungen. Dabei entstehen in den verschiedenen Gesteinsschichten unterschiedliche Druck- und Schallwellen die reflektieren. Durch Probebohrungen werden dann die Lagerstätten eingestuft. Hierbei erweist sich nur ein Bruchteil der Bohrungen als lohnend. Ist dies der Fall, werden über Tausend Meter Länge verschraubte Stahlrohre als Förderbohrung herabgelassen. Das unter hohem Druck stehende Erdgas kann so kontrolliert abgelassen werden. Regionaler Anteil an den Welterdgasvorräte Region Prozentualer Anteil Nordamerika 14,7 Mittel-/Südamerika 5,5 Westeuropa 4,6 Afrika 7,6 Naher Osten 23,0 Ostblock (einschl. China) 39,3 Ferner Osten 5,3 Erdgas kann vielseitig eingesetzt werden: Heizzwecke Warmwasserbereitung Als Energiequelle für Haushaltsgeräte Als Fahrzeugantrieb Als Antrieb für Verbrennungsmotoren Vorteile des Erdgas: Erdgas wird schon im Verbrennungszustand gefördert, und muss, abgesehen von einer Aufbereitung nicht umgewandelt werden, daher fallen auch keine Umwandlungsverluste an Erdgas verbrennt fast vollständig und entlässt dabei wenig Schadstoffe wie z. B Staub, Fluor und Chlor Preiswerter im Vergleich zu Erdöl und Strom

2 Die Gasarten unterscheiden sich hauptsächlich nach ihrem Brennwert und ihrer Gewinnungsart. So wird z. B. Kokereigas durch die Verkokung von Steinkohle gewonnen, und Deponiegas (Methan) bildet sich in Mülldeponien aufgrund der Zersetzung. Da das einen hohen Brennwert hat, kann man es über Bohrungen in der Deponie abziehen und als Brennstoff nutzen. Zur Zeit wird dies in etwa 10% der Deponien mit Strom- bzw. Heizwärmeerzeugung so gemacht. Flüssiggas (Propan, Butan) sind Gase, die sich schon bei geringem Druck verflüssigen lassen. Aus abgelegenen Förderstätten müssen Erdgase manchmal zwecks Transport verflüssigt werden. GASVERTEILUNG Wesentliche Bestandteile der Gaszusammnesetzung in % CO N H 2 CO Methan Ethan Propan Butan CH 4 C 2 H 6 C 3 H 6 C 2 H 10 2 Hochofengas 4,1 21, ,5 Kokereigas 54,5 5,5 25,3 1,6 Erdgas L 81,8 2,8 0,4 0,2 0,8 1,4 Erdgas H ,3 0,6 1 1,1 Gase mit hohem Anteil an Methan haben prinzipiell höheren Brennwert Gasfamilie Hauptbestandteil Gruppe Brennwert (KWh/m3) 1 Wasserstoff A: Stadtgas B: Kokereigas Methan L: Erdgas Low H: Erdgas High Propan, Butan (Flüssiggas) 1. Propan 2. Butan In Deutschland verwendete Brenngase: 1. Erdgas: 82% 2. Flüssiggas: 5% 3. Raffineriegas: 5% 4. Hochofengas: 4% 5. Kokereigas: 3% 6. Regenerative Gaserzeugung: 1%

3 Diese in Deutschland verwendeten Brenngase kommen aus: 1. Rußland 34% 2. Norwegen 24% 3. Niederlande 21% 4. Heimische Förderung 20% 5. Dänemark 2% 6. Sonstige 1% Erdgas wird in eine bedeutende Rolle in der zukünftigen Energieversorgung zugesprochen. Hatte Erdgas 1965 erst einen Anteil am Primärenergieverbrauch von 1%, waren es 1985 schon 16 %. Für 2008 wird ein Anteil von 32% prognostiziert. Im Augenblick sind es 25%. So wird ebenfalls dem deutschen Wachstumsmarkt eine Wachstum von 43% bis zum Jahre 2020 prognostiziert. So wie der Strommarkt jetzt schon liberalisiert ist, so ist dies auch für den Gasmarkt geplant. Unternehmen sollen ab 2004 ihren Gasversorger vollkommen frei wählen können, Privatleute ab Bisher wird der Gasmarkt noch von wenigen großen Firmen beherrscht. Ruhrgas (inzwischen von E-On übernommen) hat einen Marktanteil von 60%. Die restlichen 40% teilen sich die anderen deutschen Erdgasversorger: BEB, RWE, VNG und Wingas Neben den zahlreichen Vorteilen, de Erdgas gegenüber den anderen fossilen Energieträger hat, ist natürlich auch Erdgas ein fossiler Brennstoff, dessen Vorräte endlich sind. Ein weiterer Nachteil könnte sein, dass nur wenig heimische Erdgasvorräte zur Verfügung stehen, und man sich so von Exporten abhängig macht. Die jetzt bestehende Verträge sind allerdings langfristig ausgelegt, und zum Zweiten liegen die meisten Erdgasvorkommen nicht in sog. Problemstaaten. GASHYDRATE GRUNDLAGEN: In Meerestiefen von 200 bis 300 Metern befinden sich in den Sedimenten der Gesteine sogenannte Gashydrate. Sie bilden sich aus einer Mischung von Gas und Wasser bei niedrigen Temperaturen und hohem Druck. In 90 % dieser Gashydrate ist der Hauptbestandteil Methan, weshalb sie gelegentlich auch als Methanhydrate bezeichnet werden, was nicht ganz richtig ist, da die anderen 10% als Hauptbestandteile Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und andere Kohlenwasserstoffe haben. Methan ist auch der Hauptbestandteil des Erdgases. Es entsteht in der Natur bei der Zersetzung von organischen Substanzen. Erfolgt dies nun kontinuierlich, bildet sich ein Gashydrat, Gas in kristallisierter Form, in größeren Mengen. POTENTIAL: Diese Gashydratvorkommen, sind bisher jedoch wenig erforscht. Nach Expertenschätzungen, sind aber riesige Gashydratfelder unter den Ozeanen, die mehr Energien enthalten, als alle fossilen Energieformen zusammen.

4 In fast allen Ozeanen der Welt hat man in den letzten Jahren Gashydratvorkommen entdeckt, wobei einiger dieser Vorkommen ziemliche Potenziale aufweisen. Im Südosten der USA wurde ein Gashydratfeld entdeckt, das den Gasbedarf der USA für mehr als 100 Jahre decken könnte. Laut groben, wissenschaftlich nicht nachgewiesenen Berechnungen gibt es eine gewinnbare Gesamtmenge an Vorräten von Billionen m 3. Zum Vergleich: Die derzeit bekannten Vorräte an Erdgas belaufen sich auf 230 Billionen m 3. Solche Gashydrate könne mit Hilfe von reflektierenden Schallwellen, oder durch Bohrungen gefunden werden. NUTZUNG: Zur Nutzung des in dem Hydrat enthaltenen Gases, muss das Hydrat zerstört werden, um das freiwerdende Gas abzuschöpfen. Hierfür gib es verschieden Möglichkeiten: 1. Druckentlastung, der Druck wird heruntergesetzt, damit die Hydrate zerfällt 2. Zugabe von Lösungsmittel, z.b. Methanol oder Glykol, sowohl die Injektionstechnik als auch Methanol sind jedoch sehr teuer 3. Kombination Druckentlastung und Lösungsmittel 4. Wärmezufuhr, Durch die Bohrung wird Wärme, z.b. in Form von Dampf hinzugeführt, das Hydrat zerfällt 5. Kombination Wärmezufuhr und Druckentlastung, zuerst wird Wärme zugeführt, und danach erfolgt die kontrollierte Druckentlastung Welche Methode man anwendet hängt von den Gegebenheiten vor Ort ab, so funktioniert z. B. die Wärmezufuhr nur bei Hydratschichten, die mehr als 5 Meter dick sind. Die Druckentlastungsmethode bietet dann Vorteile, wenn sich sowieso schon freies Gas unter dem Hydratvorkommen befindet. KLIMAASPEKT: Methan ist das drittwichtigste Treibhausgas. Von daher spielen Methanhydrate eine wichtige Rolle für das zukünftige Klima. Die Bildung von Methanhydraten hängt vom Zusammenspiel der Faktoren Druck und Temperatur ab. Ändert sich nun eine der Faktoren auch nur geringfügig, kann dies schon große Mengen an Methanfreisetzungen zur Folge haben, die wieder um den Treibhauseffekt verstärken würden. Die Folge wären höhere Meerwassertemperaturen, mehr Methanfreisetzung,... ein Teufelskreis, dem man nicht entrinnen kann. Von daher gilt es haargenau vorher zu erforschen, welche Auswirkungen die Nutzung von Gashydraten auf das Klima hat. Denn die Gashydrate sind eben auch ein fossiler Brennstoff, dessen Nutzung neben Methan und anderen Gasen auch CO 2 freisetzt.

5 ERDGASFAHRZEUGE Erdgaswirtschaft will bis neue Erdgastankstellen (2001: 313 vorhanden) In BaWü derzeit 40, weitere 15 in Planung, bis (Stand: 2002) Bislang hat Gasversorgung Süddeutschland GmbH (GVS, in Stuttgart) rund 2,5 Mio. in Aufbau von Tankstellennetz gesteckt, 2002 sind es 1,5 Mio. Pro Tankstelle schießt die GmbH hinzu, bei Autobahntankstellen Derzeit werden in BaWü 22 Mio. KWh Erdgas an den Tankstellen abgesetzt Das sind 0,03 % des Gesamt GVS Absatzes von 75 Mrd. KWh Ziel ist es diese Zahl auf 3 % (3,4 Mrd. KWh) bis Ende 2002 zu steigern Trägerkreis Erdgasfahrzeuge rechnet bis 2012 mit ca Fahrzeugen in Dtld. Heute etwa , mit Neuzulassungen in 2001 (stand:2002) Zielvorgabe der EU ist es bis % des Kraftstoffangebotes über Erdgas abzudecken, dies würde für GVS eine Steigerung auf 7 % oder 6 Mrd. KWh bedeuten Gegenüber Benzin (Diesel) vermindert sich der Ausstoß lt. Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft Von Kohlendioxid um 25 % von Kohlenmonoxid um 53 % (50%) von Stickoxiden um 62 % von Kohlenwasserstoffen um 72 % (80%) (99 % weniger Ruß ) Autos, die Gas tanken können sind meist teurer als normale Autos ( z. B. ist Fiat Multipla für Gas um 2147 teurer als normal, und Golf Variant um 3300 ) Doch gibt es günstigere Treibstoffkosten, weil für Erdgas bis 2009 nur 15 % Mineralölsteuer anfallen Somit ergibt sich gegenüber 1 Liter Super ein Preisvorteil von 60 %, gegenüber Diesel 40 %