Wenn es um den Klimawandel geht, sind nicht alle fossilen Brennstoffe gleich. Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht zum Beispiel fast die Hälfte des Kohlendioxids pro Energieeinheit im Vergleich zu Kohle. Erdgas wird daher von vielen als „Brückentreibstoff“ angesehen, der den Nationen helfen kann, die CO2-Emissionen zu senken, während sie langsamer von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare, CO2-neutrale Energieformen umsteigen. So trug der jüngste Boom der Erdgasförderung in den USA 2012 zu einem Rückgang der CO2-Emissionen um 3, 8 Prozent bei.
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Erdgas hat jedoch ein schlechtes Klima - es besteht hauptsächlich aus Methan. "Methan ist ein starkes Treibhausgas", sagte der Energieforscher Adam Brandt von der Stanford University. Das Gas hält die Wärme der Atmosphäre etwa 30-mal besser als Kohlendioxid. Wenn also während der Produktion genügend Methan austritt, könnte der geringe Vorteil von Erdgas gegenüber anderen Brennstoffen zunichte gemacht werden.
Ein heute in Science veröffentlichter Bericht kommt jedoch zu dem Schluss, dass das US-amerikanische System zur Erzeugung von undichtem Erdgas derzeit nicht genug Methan auslässt, um es für das Klima schlechter zu machen als Kohle.
Das Erdgasproduktionssystem ist nicht dicht verschlossen. Es gibt einige Bereiche, in denen Methan aus Sicherheitsgründen absichtlich austreten darf, aber es gibt auch viele undichte Ventile und gerissene Rohre, die das Gas herauslassen können. Die Quantifizierung all dieser Lecks hat sich jedoch als schwierig erwiesen.
Die Environmental Protection Agency gibt Schätzungen zum Methanausstoß in den USA bekannt. Um diese Schätzungen zu berechnen, muss jemand eine Einrichtung aufsuchen und direkte Messungen an verschiedenen Geräten und Vorrichtungen vornehmen. Diese Messungen werden addiert, um eine Gesamtsumme für die Einrichtung zu erhalten. Und die Einrichtungen, in denen die Messungen durchgeführt werden, dienen als Grundlage für die Berechnung der Methanemissionen für einen Quellentyp oder eine Region.
Diese offiziellen Schätzungen unterschätzen jedoch wahrscheinlich die Gesamtmenge des ausgetretenen Methans, da die Geräte, deren Stichproben diese Schätzungen ergeben, nicht unbedingt für alle Geräte repräsentativ sind, die von der Erdgasindustrie zur Herstellung und zum Transport ihres Produkts verwendet werden. Außerdem ist die Probenahme teuer und begrenzt. Sie findet auch nur an Orten statt, an denen Einrichtungen die EPA zulassen. Diese Einrichtungen können sich von der durchschnittlichen Einrichtung unterscheiden, was zu Stichprobenverzerrungen führt.
Studien, die Methanwerte direkt gemessen haben, haben zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen geführt. Atmosphärische Tests, die die gesamten Vereinigten Staaten erfasst haben, ergaben Methanemissionen, die etwa 50 Prozent höher sind als die EPA-Schätzungen, so die neue Veröffentlichung in Science . Dies liegt zum Teil daran, dass die Luftprobenahme sowohl anthropogenes Methan als auch Methan aus natürlichen Quellen wie Feuchtgebieten aufnimmt. Es liegt aber auch daran, dass die Methoden der EPA so ungenau sind - natürliche Quellen machen nur einen Bruchteil der Diskrepanz aus .
Die Luftprobenahmestudien, Es wurden jedoch einige merkwürdige Spitzenwerte bei den regionalen Methanemissionen festgestellt, die die Wissenschaftler besorgniserregend erscheinen ließen, dass an Standorten, an denen Erdgas gefördert wird, möglicherweise viel mehr Methan austritt als angenommen. So begannen Brandt und seine Kollegen, alle Stellen zu erfassen, an denen Erdgas und andere Methanquellen, die für Erdgasemissionen gehalten werden könnten, austreten könnten.
Die großen Erdgaslecks, die in regionalen Studien vorgeschlagen wurden, „dürften nicht repräsentativ für die gesamte Erdgasindustrie sein“, schreiben sie. Wenn es Erdgaslecks in dieser Größenordnung in der Erdgasindustrie gäbe, wäre der Methangehalt in der Atmosphäre viel höher als in den Luftprobenstudien. „Die meisten Geräte lecken nicht“, stellte Brandt fest. Nur etwa 1 bis 2 Prozent der in der Erdgasproduktion verwendeten Geräte geben Methan ab, und große Emittenten - wie die Forscher Superemitter nennen - sind noch seltener.
Brandt und sein Team sahen sich dann an, wie viel überschüssiges Methan in die Atmosphäre gelangt. Für ihre Berechnungen nahmen sie an, dass das gesamte Methan aus der Erdgasindustrie stammt. Das ist unwahrscheinlich, stellen sie fest, aber es ist ein gutes Worst-Case-Szenario. Aber selbst diese Methanmenge reichte nicht aus, um Erdgas zu einem größeren Treibhausgasbeitrag zu machen als Kohle, stellten die Forscher fest. Und die Umstellung von Kohle auf Erdgas zur Energieerzeugung verringert den gesamten Treibhauseffekt auf einer Skala von 100 Jahren, die die Standardwissenschaftler in solchen Berechnungen verwenden.
"Wir glauben, dass die Leckraten wahrscheinlich höher sind als die offiziellen Schätzungen, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie hoch genug sind, um die Verlagerung von Kohle auf Erdgas zu verhindern", sagte Brandt.
Erdgas wird auch als sauberer Kraftstoff als Diesel gefördert und ersetzt diesen Kraftstoff in vielen Lastkraftwagen und Bussen auf Stadtstraßen. Die klimatischen Vorteile einer solchen Umstellung sind jedoch nicht so deutlich wie die Umstellung von Kohle auf Erdgas.
Wenn Methanlecks von der Förderung bis zur Pumpe berücksichtigt werden, ist Erdgas möglicherweise weniger klimafreundlich als Diesel. Aber es ist wahrscheinlich nicht an der Zeit, den Erdgasbus aufzugeben. "Es gibt viele Gründe, warum wir Dieselbusse [ersetzen] wollen", sagt Brandt. Beispielsweise führt die Verbrennung von Erdgas zu einer geringeren Luftverschmutzung und einer geringeren Abhängigkeit von importiertem Erdöl.
Damit sich Erdgas jedoch als umweltfreundlicherer Kraftstoff durchsetzen kann, muss die Industrie ihr undichtes System verschließen. Möglicherweise lohnt es sich für Unternehmen, dies zu tun, und nicht nur wegen der Klimavorteile. Weniger Leckagen bedeuten mehr Gewinn, und das Verstopfen von nur wenigen der größten Leckagen könnte das Einkommen leicht steigern, sagt Brandt. "Wenn wir Wege entwickeln können, diese Quellen schnell und kostengünstig zu finden, wird dies für Unternehmen sehr profitabel sein."
