Erdgas

Erdgas ist ein vielseitiger und beliebter Energieträger, in Deutschland wird es in fast jedem zweiten Haushalt zum Heizen verwendet. Dennoch wird der fossile Brennstoff gerade heute stark kritisiert – der Erdgasverbrauch soll reduziert werden. Aber warum eigentlich?

Was genau ist Erdgas? Was hat es mit der Entstehung von Erdgas auf sich? In dieser Erklärung erfährst Du, wie Erdgas gebildet und gewonnen wird, und lernst alles über die Vor- und Nachteile des Energieträgers.

Erdgas – Entstehung

Die Entstehung von Erdgas begann in der geologischen Vorzeit vor vielen Millionen Jahren.

Wissenschaftler vermuten, dass die heutigen Erdgasvorkommen vor 20 bis 100 Millionen Jahren entstanden. Erdgas besteht also als Fossil einer Zeit, in der es noch lange keine Menschen gab. Der Entstehungsprozess von Erdgas lässt sich in die drei folgenden drei Schritte einteilen:

1. Bildung von Faulschlamm
2. Druck und Temperaturanstieg
3. Bildung von Lagerstätten

Erdgas Entstehung – 1. Bildung von Faulschlamm

Ein großer Teil der heutigen Landmasse der Erde war vor Millionen Jahren noch mit Wasser bedeckt. Wie auch heute lebten im Ozean Meeresorganismen, unter anderem tierisches und pflanzliches Plankton.

Nach ihrem Tod sank das abgestorbene Plankton auf den Grund des Ozeans. Da ohne Sauerstoff keine Verwesung möglich ist, konnten Bestandteile wie Fette oder Proteine nicht vollständig verwesen. Mit fortschreitender Zeit und in Kombination mit anderen Partikeln wie Ton entstand sogenannter Faulschlamm.

Erdgas Entstehung – 2. Druck und Temperaturanstieg: Bildung von Kohlenwasserstoffen

Durch Wind, Wasser und Schwerkraft wurden gelockerte Partikel, wie Gesteinspartikel, in den Ozean gespült. Im Laufe der Jahre lagerten sich viele Schichten dieser sogenannten Sedimente auf dem Faulschlamm ab.

Dieser Prozess wiederholte sich immer wieder, sodass neue Sedimentschichten die alten Schichten überlagerten. Dadurch erhöhte sich und der Faulschlamm sank immer tiefer ins Erdinnere. Bei Temperaturen ab circa 50° C führten biochemische Prozesse zu einer Umwandlung des Schlamms in eine Art feinkörniges Muttergestein, welches die organischen Partikel einschloss.

Somit verwandelte sich der Faulschlamm in eine Sedimentschicht, welche das Vorprodukt für Erdgas und Erdöl war. Durch die zunehmende Ablagerung weiterer Sedimentschichten stiegen Druck und Temperatur weiter an. Durch die Hitze und den hohen Druck brachen die großen Moleküle des Muttergesteins in kleinere Moleküle auf, und es entstanden sogenannte Kohlenwasserstoffe.

Erdgas Entstehung – 3. Bildung von Lagerstätten

Durch den Druck der Tiefe und abgelagerten Schichten steigt das Erdgas in seiner nun leichteren und kleineren Form durch die Poren der Sedimentschichten aufwärts – dieser Prozess wird auch als Migration bezeichnet. Erreicht das aufsteigende Erdgas eine für Gas undurchdringliche Gesteinsschicht, bilden sich dort sogenannte Lagerstätten. Meist kommt Erdgas nicht in Form von Blasen vor, sondern sammelt sich in den Poren einer Gesteinsschicht an, welche als Trägergestein bezeichnet wird. Unter erdgashaltigem Gestein befinden sich oft erdölhaltige Schichten.

Erdgas – Vorkommen

Durch ihren gemeinsamen Ursprung und Entstehungsprozess kommen Erdgas und Erdöl überwiegend an den gleichen Stellen vor. Da Erdgas der leichtere, gasförmige Kohlenwasserstoff ist, wird es in den höheren Gesteinsschichten gelagert. Erdöl hingegen ist vergleichsweise schwerer und flüssig, wodurch es häufig in den Schichten unterhalb von Erdgasvorkommen gelagert wird.

Weltweit kommt am meisten Erdgas im Nahen Osten und der arabischen Halbinsel vor, zum Beispiel im Iran und Katar. Das meiste Erdgas der Welt fördern die USA, Kanada und Russland. Doch auch in Afrika und Südamerika kommt Erdgas vor – beispielsweise in Angola oder Venezuela.

Bei uns in Deutschland kommt Erdgas zum Beispiel überwiegend in Niedersachsen vor. Das Erdgas, welches in Deutschland gefördert wird, reicht jedoch nicht aus, um den deutschen Bedarf zu decken. Daher importiert Deutschland überwiegend russisches Erdgas. Dazu werden die sogenannten Nord Stream Pipelines in der Ostsee verwendet.

Erdgas – Zusammensetzung

Erdgas zählt zu den brennbaren Naturgasen und besteht überwiegend aus dem Kohlenwasserstoff Methan. Es gibt jedoch nicht nur eine Art von Erdgas, sondern viele verschiedene, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden. Diese Unterschiede sind durch die verschiedenen Entstehungsorte der Erdgase bedingt – je nach Fundstätte unterscheiden sich die chemischen Prozesse der Erdgasbildung.

Neben dem Hauptbestandteil Methan bestehen Erdgase häufig aus weiteren Kohlenwasserstoffen, Schwefelwasserstoffen und Kohlenstoffdioxid, und enthalten teilweise Anteile anderer Gase wie Helium.

Erdgas ist ein Energieträger, also ein Rohstoff, aus dem Energie gewonnen wird. Es zählt zu den fossilen Energieträgern – das bedeutet es handelt sich um ein mehrere Millionen Jahre altes Abbauprodukt, welches aus abgestorbenen Organismen der geologischen Vorzeit besteht. Neben Erdgas sind auch andere Rohstoffe wie Kohle und Erdöl fossile Energieträger, und werden im Alltag vielseitig verwendet.

Erdgas wird überwiegend zur Erzeugung von Wärme und Energie genutzt, dient aber auch als Treibstoff für Kraftfahrzeuge. Alle fossilen Energieträger enthalten Kohlenstoff, welcher Energie speichert. Um die im Erdgas gespeicherte Energie freizusetzen, wird es verbrannt, wodurch Energie in Form von Wärme erzeugt wird. Diese Energie wird entweder direkt im Haushalt verwendet, oder in Kraftwerken in elektrische Energie umgewandelt wird.

Die Nutzung von Erdgas als Energielieferant hat einige Vorteile. Einer davon ist die Vielseitigkeit des Energieträgers – Erdgas kann nicht nur Strom erzeugen, sondern auch als Kraftstoff oder zum Heizen verwendet werden. Gerade zum Heizen ist Erdgas ein besonders beliebter fossiler Brennstoff, da es sauberer verbrennt als etwa Heizöl. Es erzeugt bei der Verbrennung weniger Kohlendioxid und hat einen höheren Brennwert

Zudem werden fossile Brennstoffe schon sehr lange zur Energiegewinnung genutzt, daher gibt es fortschrittlich entwickelte Systeme zur Gewinnung von Erdgas. Das wiederum macht es günstig, und somit attraktiv für Verbraucher.

Erdgas – Nachteile

Die Nutzung von Erdgas als Energieträger hat jedoch viele Nachteile. Die meisten davon betreffen Menschen und Umwelt:

Die Verbrennung von Erdgas (sowie anderen fossilen Brennstoffen) stößt Kohlenstoffdioxid (CO²) aus, welches die Erderwärmung und somit den menschengemachten Klimawandel fördert.

Auch die Förderung von Erdgas, insbesondere Fracking, schadet der Umwelt. Die Bohrungen und Krater im Boden, sowie die verwendeten Chemikalien, bergen Risiken. Hinzu kommt, dass auch der Transport von Erdgas durch Pipelines die Umwelt gefährdet: Regelmäßig passieren dabei Unfälle, die zu großen Explosionen führen und Menschen und Ökosysteme gefährden.

Zudem sorgt Erdgas für politische Abhängigkeiten. Da die Erdgasvorkommen der Erde sehr ungleichmäßig verteilt sind, machen sich Länder ohne eigene Vorkommen von Ländern, die Erdgas fördern, abhängig. Das wiederum bringt manche Länder in Machtpositionen, die sie ohne Abhängigkeit von Erdgas nicht hätten.

Erdgas – Zukunft

Erdgas ist ein endlicher Rohstoff: Die Erdgasreserven werden knapper, die Förderung von unkonventionellen Vorkommen wird immer gefährlicher und die Erdgaspreise steigen. Außerdem schadet Erdgas der Umwelt und sorgt für politische Schwierigkeiten und ungleiche Machtverhältnisse. Es gibt also viele Gründe, die gegen die Nutzung von Erdgas als Energieträger sprechen.

Daher wird inzwischen immer mehr nachhaltige und regenerative Energie aus unter anderem Wind, Sonne oder Wasser gewonnen. In Zukunft könnten Erdgas und andere fossile Brennstoffe demnach von erneuerbaren Energieträgern abgelöst werden. Als Alternative für Erdgas dient insbesondere Biogas, also Gas, welches durch die Zersetzung von Naturstoffen (etwa landwirtschaftlichen Abfällen) entsteht.