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Erdgas: Eigenschaften des Brennstoffs

Was genau ist Erdgas? Hier findest du interessante Infos zu den Eigenschaften, der Zusammensetzung und der Entstehung des geheimnisvollen Gases aus den Tiefen unserer Erde. Erdgas ist per Definition ein brennbares Gasgemisch, dessen chemische Zusammensetzung von der jeweiligen Fundstätte abhängt.

Inhalts­verzeich­nis

    Erdgas: Zusammensetzung

    Im Allgemeinen gilt jedoch: Erdgas besteht zu einem großen Teil aus Methan. Darüber hinaus wird die Erdgas-Zusammensetzung häufig von größeren Anteilen sogenannter höherer Kohlenwasserstoffe komplettiert. Hierzu gehören beispielsweise:

    • Propan
    • Ethan
    • Ethen
    • Butan

    Schwefelwasserstoff gehört ebenfalls zur Erdgas-Zusammensetzung. Er wird allerdings während der sogenannten „Entschwefelung“ des Brennstoffes entfernt. Mit einem Anteil von bis zu neun Prozent gehört auch Kohlendioxid zu den Erdgas-Bestandteilen.

    Im Hinblick auf die Erdgasqualität können zwei Erdgassorten unterschieden werden: Erdgas leicht oder schwer. Während ersteres aufgrund seines geringeren Methananteils von höchstens 87 Prozent als leichtes oder „L-Gas“ (low) bezeichnet wird, enthält das schwere „H-Gas“ (high) einen sehr hohen Methananteil von bis zu 98 Prozent.

    Erdgas: Entstehung

    Die Erdgas-Entstehung vollzieht sich über Jahrmillionen in vielen unterirdischen Lagerstätten. Das brennbare Gasgemisch entsteht unter dem Ausschluss von Luft. In Kombination mit hohem unterirdischem Druck und hohen Temperaturen wandeln sich abgestorbene Kleinstlebewesen des Meeres bei erhöhter Sauerstoffarmut zu großen Sedimentfolgen.

    Ohne ein Mindestmaß an Sauerstoff kann diese Biomasse nicht vollständig abgebaut werden und wandelt sich stattdessen in sogenannten Faulschlamm um. Diese Ablagerungen werden im Laufe von Jahrmillionen mit weiteren Sedimenten überdeckt und sind so einem immer höheren Druck und steigenden Temperaturen ausgesetzt.

    All dies verursacht einen chemischen Prozess, bei dem die organischen Substanzen umgewandelt werden in gasförmige Kohlenwasserstoffe. Bei der anschließenden Migration dringen die entstandenen Kohlenwasserstoffe in ein passendes Speichergestein ein. Hier entstehen nun jene Lagerstätten, aus denen der fossile Energieträger Erdgas gewonnen werden kann.

    Große Erdgasvorkommen gibt es derzeit in Russland, Katar, Norwegen sowie in den Vereinigten Staaten.

    Erdgas: physikalische Eigenschaften

    Abhängig vom jeweiligen Erdgasvorkommen besteht Erdgas zu unterschiedlich großen Teilen aus hochentzündlichem Methan. Als brennbares Gasgemisch besitzt Erdgas zudem spezifische physikalische Eigenschaften, die seine Definition erleichtern. Das brennbare, farb- und zumeist geruchlose Gas besitzt mit 0,700–0,840 kg/m³ im Vergleich zu Luft eine deutlich geringere Dichte.

    Erdgas-Geruch ist – ähnlich wie seine genaue Zusammensetzung – abhängig von der Herkunft des Gasgemischs. So kann Erdgas beispielsweise organische Schwefelverbindungen enthalten. Dem geruchlosen Erdgas werden bei der sogenannten „Odorierung“ verschiedene Duftstoffe in geringen Mengen beigefügt, um eventuell austretendes Gas später orten zu können. Zu den typischen Erdgas-Eigenschaften zählte daher lange Zeit der teils intensive Schwefelgeruch nach faulen Eiern. Seit 2001 wird dieser jedoch durch umweltverträglichere Duftstoffe ersetzt.

    Der Heizwert von Erdgas beträgt zwischen 8,6 und 11,4 kWh pro Kubikmeter. Mithilfe dieses Wertes kann auch eine Erdgas-Umrechnung von Kubikmetern in kWh erfolgen. So entsprechen 1.000 Kubikmeter Erdgas bei einem Brennwert von 10,5 etwa 10.500 kWh.

    Erdgasförderung: Formen der Gewinnung

    Es gibt verschiedene Formen der Erdgasförderung. Zum einen kann das Gasgemisch durch Bohrungen in reinen Gasfeldern gewonnen werden. Da Erdgas zumeist unter hohem Druck von bis zu 600 bar steht, läuft die Förderung nahezu selbstständig ab, sobald das betreffende Reservoir geöffnet wurde.

    Zuvor wird das Gebiet anhand von dreidimensionalen physikalischen Seismographen und geochemischen Methoden überprüft. Im Anschluss kommt es zur eigentlichen Erdbohrung. Darüber hinaus fällt das Gasgemisch als Nebenprodukt bei der Erdölförderung an.

    Erdgas-Förderung: Diese Arten gibt es:

    Zu den Techniken der Erdgasförderung gehören unter anderem:

    • Hydraulic Fracturing
    • Rotary-Bohrverfahren
    • Offshore-Bohrung

    Erdgas: Verwendung sowie Vor- und Nachteile

    Erdgas wird seit den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts in großen Mengen als Energierohstoff für die globale Wirtschaft eingesetzt. Derzeit beträgt der Anteil der Erdgas-Nutzung in Deutschland rund 25 Prozent. Das Gasgemisch zählt damit zu den wichtigsten fossilen Energieträgern.

    Im Wesentlichen wird Erdgas heutzutage zur Versorgung von Wohngebäuden und Industrie mit Nutzwärme eingesetzt. Darüber hinaus setzen immer mehr Automobilhersteller auf Erdgas als Kraftstoff für entsprechend umgerüstete Automobile.

    Vorteile: Erdgas


    Vor- und Nachteile zeigen sich insbesondere bei der Erdgas-Verwendung. Zu den Vorteilen zählen unter anderem:

    • Der Erdgasbrennwert liegt deutlich über dem von Heizöl.
    • Erdgas verbrennt staub- und rußfrei.
    • Erdgas weist geringere Emissionswerte auf.

    Nachteile: Erdgas


    Zu den Nachteilen von Erdgas zählen unter anderem:

    • Erdgas ist ein hochexplosiver Energieträger.
    • Das Erdgasvolumen muss vor dem Transport reduziert werden.

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