Erdgas
Neben Kohle und Erdöl dient Erdgas als Energieträger und chemischer Rohstoff.
Entstehung
Aus kleinsten Lebewesen (z. B.
Plankton) der Meere, die vor
mehr als 500 Millionen Jahren
auf großen Teilen der Erde
existierten, entstand
Faulschlamm am Gewässergrund.
Der Faulschlamm wurde von
Meeresablagerungen, von Sand-
und Tonschichten bedeckt. Im
Verlauf der Erdgeschichte
bildeten sich unter hohem Druck
und hohen Temperaturen aus dem
Faulschlamm
Erdöl
und Erdgas.
Erdöl und
Erdgas wanderten in poröses
Speichergestein bzw. in
Hohlräume. Das Erdgas sammelt
sich dabei über dem Erdöl (Bild
2).
Erdgas ist ein Stoffgemisch, das
im Wesentlichen aus gasförmigen
Alkanen (C1 bis C4) besteht.
Darüber hinaus können
Kohlenstoffdioxid, Stickstoff,
Schwefelwasserstoff und Helium
enthalten sein.
Die Zusammensetzung dieses
Gemisches ist in den
Fördergebieten
der Welt unterschiedlich, in
jedem Fall ist jedoch Methan der
Hauptbestandteil.
Die reichsten Vorkommen und Förderung
Die reichsten Erdgasvorkommen der Welt sind in den GUS-Staaten mit 40 % der gewinnbaren Reserven zu verzeichnen. Deutschland verfügt lediglich über 0,2 % der Weltreserven. Immerhin kam 2009 knapp ein Fünftel des benötigten Erdgases aus einheimischer Förderung, und zwar fast ausschließlich aus Niedersachsen.
Die im Jahr 2008 bekannten Erdgasvorräte der Welt hatten eine Reichweite von 50-60 Jahren, davon etwa 30 % in den GUS-Staaten. Deutschland verfügt etwa über 0,1 % der bekannten Vorräte. Allerdings kamen 2008 etwa 15 % des in Deutschland verbrauchten Erdgases aus einheimischer Förderung. Aus dem darin enthaltenen Schwefelwasserstoff wurden als „Nebenprodukt“ immerhin etwa 1 Million Tonnen Schwefel gewonnen.
Meist ist Erdgas im Zusammenhang mit der Bildung von Erdöl entstanden. Ist eine Erdöllagerstätte gefunden worden, wird das Rohöl an die Oberfläche gepumpt. Häufig wird dabei auch Erdgas freigesetzt.
Andere Erdgasvorkommen sind
unter Druck in porösem Gestein
enthalten. Oft reicht der
Lagerstättendruck aus, das Gas
durch unterirdische Pipelines
bis zum Verbraucher zu
transportieren.
Vor dem
Transport wird Erdgas getrocknet
und von
Schwefelwasserstoff-Verunreinigungen
befreit. Erdgas kann in
unterirdischen Hohlräumen
(Kavernen) oder in großen
Stahltanks gelagert werden.
Zusammensetzung ausgewählter Erdgasvorkommen (Angaben in Vol.-% oder ppm)
Verwendung
Erdgas wird hauptsächlich zum Heizen verwendet, sei es in Wohnungen, in Gewächshäusern oder für spezielle Industrieanlagen (z. B. Glasschmelzwannen). Außerdem werden Herde und Backöfen sowohl in Haushalten als auch in Großküchen und Bäckereien zum Teil mit Gas betrieben. Auch zur Beleuchtung wird Erdgas verwendet, z. B. in Berlin, wo es rund 44.000 Gaslaternen gibt.
Zunehmend wird Erdgas auch zur Erzeugung von Elektroenergie eingesetzt, in Deutschland waren es im Jahr 2008 etwa 20 % der Gesamtmenge. Gaskraftwerke zur Stromerzeugung können im Unterschied zu Kohlekraftwerken in ganz kurzer Zeit von Stillstand auf Volllast gefahren werden. Damit haben sie eine wichtige Funktion zur Deckung des Elektroenergiebedarfs in Spitzenzeiten.
In Blockheizkraftwerken wird
Erdgas zur Energie- und
Wärmegewinnung genutzt
(
Kraft-Wärme-Kopplung
):
Durch einen Verbrennungsmotor
wird ein Generator betrieben,
der Strom erzeugt; die Abwärme
des Motors wird zum Heizen
genutzt (Fernwärme). Der
Energiegehalt des Erdgases wird
hierbei zu 90 % ausgenutzt.
Zunehmend wird Erdgas auch als
Treibstoff
für Kraftfahrzeuge eingesetzt.
Weil die Emissionen von
Kohlenstoff- und
Stickstoffoxiden, von Ruß und
von Schwefeldioxid hierbei sehr
gering sind, ist Erdgas im
Vergleich zu Benzin oder Diesel
deutlich umweltfreundlicher.
Erdgas ist außerdem ein
wichtiger
Rohstoff für die chemische
Industrie. E
r dient z. B. zur Herstellung
von Wasserstoff, von Propen, von
Synthesegas für die Methanol-
oder Ammoniakherstellung, also
von Produkten, die selbst
wichtige Ausgangsstoffe für die
Produktion z. B. von
Kunststoffen darstellen.
Rückläufige Bedeutung haben die
Pyrolyse von Erdgas, bei der
Ethin (Acetylen) entsteht, und
die Chlorierung, bei der
chlorierte Kohlenwasserstoffe
(CKWs) gebildet werden, die als
Lösemittel verwendet werden.
Der
im Erdgas oft enthaltene
Schwefelwasserstoff wird zur
Herstellung von elementarem
Schwefel genutzt, der wiederum
ein wichtiger Rohstoff für die
Schwefelsäuresynthese ist.